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內容簡介

能源問題是當今社會發展遇到的重要問題，以物質為載體的能量轉化與轉移過程，多以化學化工知識為基礎。《能源化學工程概論》從化學與化工學科的視角對能源轉化為動力燃料和電能的開發與利用做瞭較全麵的介紹，介紹瞭化學與化工在現代能源中的交叉滲透情況。全書共9章，包括：緒論、新型煤化工、石油化工、天然氣、生物質能、鋰離子電池、燃料電池、超級電容器、CO2的捕集與資源化利用。本書在內容的取捨和深度的把握上做瞭一定的工作，使之達到深化基礎、更新內容和增加信息等多重目的。
《能源化學工程概論》可作為高等院校化工、製藥、生化、應化等專業能源化工課程的教材，也是一本普及性的能源化學工業讀物，可供能源、化工、材料、環保、電力等部門從事科研、設計和生産的技術人員參考。

作者簡介

李文翠，大連理工大學化工學院副院長，教授，2012年當選大連市甘井子區人大代錶，同時擔任民盟大連市盟婦委會委員。內濛古呼和浩特市人。主要從事功能納米材料的製備及在能源、催化中的應用研究。1991年大連理工大學本科畢業，1994年獲大連理工大學碩士學位，並留校工作。1997年開始攻讀博士學位。2000年9月在上海同濟大學進修德語。2001年8月獲德國DAAD奬學金，赴維爾茨堡大學進行聯閤培養博士生研究。2003年4月獲大連理工大學博士學位。2003年8月到德國馬普學會煤化學所做博士後研究。2006年11月迴國，特評為大連理工大學教授。2007年入選遼寜省百韆萬人纔工程韆人層次。2008年入選教育部新世紀優秀人纔支持計劃。
教學方麵：每學年為本科生開設“能源化工”專業課，積極參加國傢戰略性新興産業特色專業“能源化學工程”的建設，作為主要參加人參與教育部“高等學校專業綜閤改革試點”項目和教育部“大連理工大學-瀋陽化工研究院有限公司校外實踐教育基地建設”項目。科研方麵：負責國傢自然科學基金、教育部科學計劃重點項目、教育部新世紀優秀人支持計劃項目、科技部重大科學研究計劃子課題等多個項目。

目錄

第1章緒論1
1.1能源及能源利用1
1.1.1能源的概念及分類1
1.1.2能源利用的發展曆程3
1.2能源的重要性與能源危機4
1.3能源轉化中的化工過程5
1.4能源化工過程的汙染與防治7
參考文獻8
第2章新型煤化工9
2.1煤化工概述9
2.1.1煤的儲量、生産及消費10
2.1.2煤的基本特徵12
2.1.3煤化工發展簡史18
2.2煤炭液化20
2.2.1煤炭直接液化20
2.2.2煤炭間接液化26
2.2.3煤炭直接液化和間接液化的對比30
2.3煤基醇醚燃料31
2.3.1煤製甲醇32
2.3.2煤製二甲醚33
2.4小結34
參考文獻34
第3章石油化工37
3.1概述37
3.1.1石油的基本知識37
3.1.2原油的外觀性質37
3.1.3原油的組成38
3.1.4石油的生成理論40
3.1.5石油的儲量、生産及消費41
3.1.6石油的開采及提高采油率的方法41
3.2石油煉製43
3.2.1原油的一次加工43
3.2.2原油的二次加工45
3.2.3原油的三次加工55
3.3石油産品59
3.3.1汽油59
3.3.2柴油60
3.4小結61
參考文獻61
第4章天然氣63
4.1天然氣基礎知識63
4.1.1天然氣的成因63
4.1.2天然氣的開發利用進程64
4.1.3天然氣的組成64
4.1.4天然氣的分類65
4.1.5世界天然氣的儲量與分布66
4.2天然氣的利用67
4.2.1天然氣的分離和淨化68
4.2.2天然氣的化工利用76
4.3非常規天然氣79
4.3.1天然氣水閤物80
4.3.2煤層氣82
4.3.3頁岩氣83
4.4小結85
參考文獻85
第5章生物質能87
5.1生物質能基礎知識87
5.1.1生物質87
5.1.2生物質能88
5.1.3生物質能的加工利用88
5.2生物質製取燃料乙醇89
5.2.1燃料乙醇的應用和發展89
5.2.2生産燃料乙醇的主要方法91
5.2.3發酵法製取燃料乙醇91
5.2.4燃料乙醇的應用展望93
5.3生物質製取汽柴油94
5.4生物質製取生物柴油94
5.4.1生物柴油的性質94
5.4.2生物柴油的原料95
5.4.3生物柴油的製備方法96
5.4.4國內外生物柴油的研究進展98
5.5生物質製取生物油99
5.5.1生物質熱裂解99
5.5.2生物油的物化性質99
5.6生物油改質技術及應用100
5.7生物質氣化技術100
5.7.1生物質氣化過程100
5.7.2生物質氣化製取燃氣101
5.7.3生物質氣化閤成液體燃料101
5.7.4氣化技術的特點及存在的問題102
5.8生物質製沼氣103
5.8.1沼氣及其理化性質103
5.8.2沼氣發酵原料103
5.8.3沼氣發酵的微生物學原理103
5.8.4大中型沼氣工程的基本工藝流程104
5.8.5沼氣的高質化利用104
5.9小結105
參考文獻105
第6章鋰離子電池107
6.1鋰離子電池發展簡史107
6.2鋰離子電池工作原理及結構108
6.2.1鋰離子電池的工作原理108
6.2.2鋰離子電池的結構108
6.3鋰離子電池正極材料109
6.3.1Li�睠o�睴體係109
6.3.2Li�睳i�睴體係110
6.3.3Li�睲n�睴體係110
6.3.4LiFePO4111
6.3.5其他正極材料111
6.4鋰離子電池負極材料112
6.4.1碳基負極材料112
6.4.2矽基材料114
6.4.3锡基材料115
6.4.4其他負極材料116
6.5其他新型鋰離子電池116
6.5.1鋰�擦虻緋�116
6.5.2鋰�部掌�電池117
6.6鋰離子電池的應用118
6.6.1電子産品方麵的應用118
6.6.2交通工具方麵的應用118
6.6.3在國防軍事方麵的應用119
6.6.4其他應用119
6.7小結119
參考文獻120
第7章燃料電池121
7.1燃料電池概述121
7.2燃料電池的分類123
7.2.1堿性燃料電池123
7.2.2磷酸鹽燃料電池124
7.2.3熔融碳酸鹽燃料電池124
7.2.4固體氧化物燃料電池124
7.2.5質子交換膜燃料電池125
7.2.6直接甲醇燃料電池126
7.3燃料電池的氫源127
7.3.1氫的製取127
7.3.2氫的存儲129
7.4燃料電池的應用131
7.5小結132
參考文獻133
第8章超級電容器134
8.1超級電容器及其發展曆史134
8.2超級電容器的分類135
8.2.1雙電層電容器136
8.2.2贋電容電容器136
8.2.3混閤型超級電容器137
8.3超級電容器的組成及特點138
8.3.1超級電容器的組成138
8.3.2超級電容器的性能指標141
8.3.3超級電容器的特點142
8.4超級電容器的電極材料143
8.4.1碳基電極材料143
8.4.2金屬氧化物材料147
8.4.3導電聚閤物150
8.4.4雜化電極材料151
8.5超級電容器的應用153
8.6小結155
參考文獻156
第9章CO2的捕集與資源化利用157
9.1能源化工行業CO2的排放與控製157
9.2CO2分離技術159
9.2.1物理吸收法159
9.2.2化學吸收法161
9.2.3吸附法163
9.2.4膜法171
9.2.5低溫蒸餾法174
9.3CO2的資源化利用174
9.4小結178
參考文獻178

前言/序言

化學工業是國民經濟的基礎和支柱性産業，主要包括無機化工、有機化工、精細化工、生物化工、能源化工、化工新材料等，遍及國民經濟建設與發展的重要領域。化學工業在世界各國國民經濟中占據重要位置，自2010年起，中國化學工業經濟總量居全球第一。
高等教育是推動社會經濟發展的重要力量。當前,中國正處在加快轉變經濟發展方式、推動産業轉型升級的關鍵時期。化學工業要以加快轉變發展方式為主綫，加快産業轉型升級，增強科技創新能力，進一步加大節能減排、聯閤重組、技術改造、安全生産、兩化融閤力度，提高資源能源綜閤利用效率，大力發展循環經濟，實現化學工業集約發展、清潔發展、低碳發展、安全發展和可持續發展。化學工業轉型迫切需要大批高素質創新人纔，培養適應經濟社會發展需要的高層次人纔正是大學最重要的曆史使命和戰略任務。
教育部高等學校化工類專業教學指導委員會(簡稱“化工教指委”)是教育部聘請並領導的專傢組織，其主要職責是以人纔培養為本，開展高等學校本科化工類專業教學的研究、谘詢、指導、評估、服務等工作。高等學校本科化工類專業包括化學工程與工藝、資源循環科學與工程、能源化學工程、化學工程與工業生物工程等，培養化工、能源、信息、材料、環保、生物工程、輕工、製藥、食品、冶金和軍工等領域從事工程設計、技術開發、生産技術管理和科學研究等方麵工作的工程技術人纔，對國民經濟的發展具有重要的支撐作用。
為瞭適應新形勢下教育觀念和教育模式的變革，2008年，“化工教指委”與化學工業齣版社組織編寫和齣版瞭10種適閤應用型本科教育、突齣工程特色的“教育部高等學校化學工程與工藝專業教學指導分委員會推薦教材”(簡稱“教指委推薦教材”)，部分品種為國傢級精品課程、省級精品課程的配套教材。本套“教指委推薦教材”齣版後被100多所高校選用，並獲得中國石油和化學工業優秀教材等奬項，其中《化工工藝學》還被評選為“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材。
黨的十八大報告明確提齣，要著力提高教育質量，培養學生社會責任感、創新精神和實踐能力。高等教育的改革要以更加適應經濟社會發展需要為著力點，以培養多規格、多樣化的應用型、復閤型人纔為重點，積極穩步推進卓越工程師教育培養計劃實施。為提高化工類專業本科生的創新能力和工程實踐能力，滿足化工學科知識與技術不斷更新以及人纔培養多樣化的需求，2014年6月，“化工教指委”和化學工業齣版社共同在太原召開瞭“教育部高等學校化工類專業教學指導委員會推薦教材編審會”，在組織修訂第一批10種推薦教材的同時，增補專業必修課、專業選修課與實驗實踐課配套教材品種，以期為中國化工類專業人纔的培養提供更豐富的教學支持。
本套“教指委推薦教材”反映瞭化工類學科的新理論、新技術、新應用，強化安全環保意識；以“實例—原理—模型—應用”的方式進行教材內容的組織，便於學生學以緻用；加強教育界與産業界的聯係，聯閤行業專傢參與教材內容的設計，增加培養學生實踐能力的內容；講述方式更多地采用實景式、案例式、討論式，激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力；強調現代信息技術在化工中的應用，增加計算機輔助化工計算、模擬、設計與優化等內容；提供配套的數字化教學資源，如電子課件、課程知識要點、習題解答等，方便師生使用。
希望“教育部高等學校化工類專業教學指導委員會推薦教材”的齣版能夠為培養理論基礎紮實、工程意識完備、綜閤素質高、創新能力強的化工類人纔提供係統的、優質的、新穎的教學內容。

教育部高等學校化工類專業教學指導委員會
2015年1月

能源化學工程概論(李文翠) 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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