第0章 緒論 001
0.1 化學(xué)工業(yè)簡介 001
0.1.1 化學(xué)工業(yè)的概念 001
0.1.2 化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn) 001
0.1.3 化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 001
0.2 化學(xué)工業(yè)的歷史和現(xiàn)狀 002
0.2.1 古代化學(xué)工業(yè) 002
0.2.2 近現(xiàn)代化學(xué)工業(yè) 002
0.2.3 我國的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ) 003
0.2.4 化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 003
0.3 化學(xué)工業(yè)的分類 003
0.4 化學(xué)工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志 004
0.5 化學(xué)工程學(xué)科的誕生及使命 004
0.5.1 化學(xué)工程學(xué)科的誕生 004
0.5.2 化學(xué)工程學(xué)科的使命 004
0.6 化學(xué)工程師的職責(zé) 004
0.7 “化工”一詞的涵義 005
0.8 化學(xué)和化工的關(guān)系 005
0.9 化工涵蓋的專業(yè)方向及人才去向 006
0.9.1 化工涵蓋的專業(yè)方向 006
0.9.2 化工人才的工作去向 006
0.10 小結(jié) 006
思考題 006
參考文獻(xiàn) 007

第1章 化學(xué)工程學(xué)科的創(chuàng)立及前沿 008
1.1 化學(xué)工程學(xué)科的創(chuàng)立 008
1.1.1 學(xué)科的內(nèi)涵 008
1.1.2 化學(xué)工程學(xué)科的涵義 008
1.1.3 化學(xué)工程學(xué)科人才應(yīng)具備的能力 009
1.1.4 化學(xué)工程學(xué)科的歷史沿革 009
1.2 化學(xué)工程學(xué)科的前沿 018
1.2.1 了解化學(xué)工程學(xué)科研究領(lǐng)域的途徑 018
1.2.2 化學(xué)工程學(xué)科的前沿支持方向 019
1.2.3 需求新變化給化學(xué)工程學(xué)科帶來的新機(jī)遇 022
1.2.4 化學(xué)工程學(xué)科的未來展望 024
1.3 小結(jié) 026
思考題 026
參考文獻(xiàn) 026

第2章 流體力學(xué) 027
2.1 流體力學(xué)發(fā)展簡史 027
2.1.1 流體力學(xué)的應(yīng)用背景 027
2.1.2 流體力學(xué)的發(fā)展簡史 027
2.1.3 流體力學(xué)的研究方法 038
2.1.4 流體力學(xué)的發(fā)展方向 038
2.2 湍流界面減阻 039
2.2.1 湍流減阻簡介 039
2.2.2 湍流減阻方法 039
2.2.3 湍流減阻的未來發(fā)展方向 040
2.3 小結(jié) 040
思考題 040
參考文獻(xiàn) 041

第3章 流態(tài)化 042
3.1 什么是流態(tài)化工程 042
3.1.1 流態(tài)化現(xiàn)象 042
3.1.2 流態(tài)化操作的主要優(yōu)缺點(diǎn) 042
3.1.3 流化床的基本結(jié)構(gòu) 043
3.1.4 自然界的流態(tài)化現(xiàn)象 043
3.1.5 流態(tài)化的工業(yè)應(yīng)用 043
3.2 流態(tài)化的發(fā)展簡史 045
3.2.1 流化床反應(yīng)器的歷史 045
3.2.2 我國的流態(tài)化發(fā)展史 046
3.3 流態(tài)化的前沿方向 046
3.3.1 基于過程工業(yè)應(yīng)用需求的流態(tài)化應(yīng)用研究 046
3.3.2 基于流態(tài)化工程科學(xué)未來發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)研究 047
3.4 小結(jié) 047
思考題 047
參考文獻(xiàn) 047

第4章 混合 048
4.1 混合及其設(shè)備簡介 048
4.1.1 管道混合器 049
4.1.2 射流混合器 050
4.1.3 撞擊流混合器 050
4.1.4 微通道混合器 052
4.1.5 超重力混合器 053
4.1.6 旋轉(zhuǎn)圓盤混合器 055
4.1.7 攪拌混合器 056
4.1.8 高剪切混合器 057
4.1.9 高壓均質(zhì)機(jī) 059
4.1.10 捏合機(jī) 060
4.1.11 混煉機(jī) 061
4.2 混合過程的前沿和趣事 062
4.2.1 咖啡中牛奶、奶泡和咖啡分層的效果如何形成？ 062
4.2.2 和面中的混合攪拌 064
4.2.3 有趣的墨汁混合效應(yīng) 064
4.2.4 馬蘭戈尼的混合之美 065
4.2.5 流體混合中的“生命之花” 066
4.2.6 流體混合中的分層現(xiàn)象—能回到“過去”的流體？ 067
4.2.7 微流控芯片 068
4.2.8 混合強(qiáng)化燃燒—強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī) 068
4.2.9 混合強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)過程 069
4.2.10 混合強(qiáng)化納米材料的制備 072
4.3 小結(jié) 073
思考題 073
參考文獻(xiàn) 074

第5章 傳熱 076
5.1 傳熱歷史沿革 076
5.1.1 什么是傳熱 076
5.1.2 傳熱發(fā)展簡史 077
5.1.3 傳熱研究的前沿方向 085
5.2 微納表面?zhèn)鳠嵝路较?086
5.2.1 單相對(duì)流的影響因素 086
5.2.2 沸騰的影響因素 089
5.2.3 冷凝的影響因素 090
5.2.4 微納表面強(qiáng)化單相對(duì)流 090
5.2.5 微納表面強(qiáng)化沸騰 091
5.2.6 微納表面強(qiáng)化冷凝 091
5.2.7 其他傳熱新方向、新方法 092
5.3 小結(jié) 092
思考題 092
參考文獻(xiàn) 092

第6章 蒸餾 094
6.1 蒸餾技術(shù)歷史沿革 094
6.1.1 蒸餾起源與發(fā)展 094
6.1.2 蒸餾原理與分類 095
6.1.3 蒸餾特點(diǎn)與應(yīng)用 097
6.1.4 蒸餾過程的理論基礎(chǔ) 097
6.1.5 蒸餾設(shè)備與塔器 098
6.2 蒸餾技術(shù)新進(jìn)展 102
6.2.1 蒸餾過程強(qiáng)化 102
6.2.2 蒸餾過程節(jié)能 104
6.2.3 蒸餾與數(shù)字化 108
6.3 小結(jié) 109
思考題 110
參考文獻(xiàn) 110

第7章 膜分離 111
7.1 膜分離技術(shù)概述 111
7.1.1 膜分離技術(shù)的起源 111
7.1.2 膜與膜過程簡介 112
7.1.3 膜分離技術(shù)的應(yīng)用 112
7.2 反滲透技術(shù)的歷史及進(jìn)展故事 114
7.2.1 反滲透技術(shù)簡介 114
7.2.2 反滲透技術(shù)的發(fā)展起源 115
7.2.3 反滲透膜的歷史及進(jìn)展 116
7.2.4 反滲透膜的商業(yè)化進(jìn)程 117
7.2.5 反滲透技術(shù)在中國的發(fā)展進(jìn)程 119
7.2.6 反滲透技術(shù)的發(fā)展前景 120
7.3 膜技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用 120
7.3.1 燃料電池隔膜 120
7.3.2 鋰電池隔膜 127
7.4 膜技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用 130
7.4.1 血液透析膜（“人工腎”） 130
7.4.2 體外膜肺氧合膜 132
7.5 小結(jié) 135
思考題 135
參考文獻(xiàn) 136

第8章 工業(yè)結(jié)晶 139
8.1 中國工業(yè)結(jié)晶的歷史 139
8.1.1 結(jié)晶在制鹽行業(yè)中的發(fā)展 139
8.1.2 工業(yè)結(jié)晶技術(shù)在中國的發(fā)展 142
8.2 工業(yè)結(jié)晶技術(shù)的“熱門話題” 144
8.2.1 高端“晶”品制造 144
8.2.2 醫(yī)藥工業(yè)結(jié)晶及藥物多晶型 146
8.2.3 綠色分離“晶”制技術(shù) 148
8.2.4 智能制造在工業(yè)結(jié)晶中的應(yīng)用 149
8.3 多種分析手段及PAT技術(shù)在工業(yè)結(jié)晶技術(shù)中的應(yīng)用 151
8.3.1 晶型分析方法 151
8.3.2 粒子形態(tài)分析方法 152
8.3.3 過程分析技術(shù) 153
8.3.4 在線分析技術(shù)在工業(yè)結(jié)晶中的應(yīng)用 156
8.4 小結(jié) 158
思考題 159
參考文獻(xiàn) 159

第9章 微化工 160
9.1 微化工技術(shù)基本概念及特征 160
9.2 多相微化工基礎(chǔ)及界面?zhèn)鬟f現(xiàn)象 160
9.2.1 氣泡（液滴）的生成 160
9.2.2 氣泡（液滴）在錯(cuò)流接觸T形微通道內(nèi)的生成 161
9.2.3 受限型分散相（氣泡或者液滴）的破裂方式 162
9.2.4 非受限分散相（氣泡或者液滴）的破裂方式 162
9.2.5 轉(zhuǎn)變區(qū)域內(nèi)的氣泡（液滴）破裂行為 162
9.3 黏度比的影響 162
9.4 氣泡（液滴）在聚焦流十字形微通道內(nèi)的生成 163
9.4.1 氣泡的生成 163
9.4.2 液滴的生成 164
9.5 復(fù)雜結(jié)構(gòu)微通道內(nèi)氣泡（液滴）動(dòng)力學(xué) 164
9.6 面向碳減排的微化工基礎(chǔ)及應(yīng)用 166
9.7 小結(jié) 168
思考題 168
參考文獻(xiàn) 168

第10章 人工智能與化工 170
10.1 人工智能簡史 170
10.2 我國的人工智能戰(zhàn)略 171
10.3 人工智能主要算法簡介 173
10.4 人工智能與化學(xué)化工 174
10.4.1 化學(xué)工程與人工智能簡史 175
10.4.2 人工智能在化學(xué)化工中的應(yīng)用 177
10.4.3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能化工園區(qū)建設(shè) 181
10.5 小結(jié) 183
思考題 184
參考文獻(xiàn) 184

第11章 催化科學(xué) 185
11.1 催化科學(xué)的發(fā)展歷史 185
11.1.1 催化是化學(xué)改變世界的加速器 185
11.1.2 “衣食住行醫(yī)”相關(guān)的工業(yè)化重大成果 187
11.2 催化科學(xué)前沿進(jìn)展 191
11.2.1 費(fèi)-托合成反應(yīng) 191
11.2.2 二氧化碳催化轉(zhuǎn)化 193
11.2.3 機(jī)動(dòng)車尾氣污染物催化凈化 195
11.2.4 光催化 198
11.2.5 手性催化 200
11.3 小結(jié) 202
思考題 203
參考文獻(xiàn) 203

第12章 食品工程 205
12.1 食品工程的歷史沿革 206
12.2 食品工程的前沿進(jìn)展 209
12.2.1 納米科學(xué)與技術(shù) 209
12.2.2 食品固體的弛豫、玻璃化轉(zhuǎn)變和工程性質(zhì) 209
12.2.3 非熱加工技術(shù) 210
12.2.4 3D打印食品 211
12.2.5 人造肉 212
12.2.6 食品工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型 213
12.2.7 食品智能包裝系統(tǒng) 214
12.2.8 食品過程建模與虛擬化 216
12.2.9 超加工食品與健康 217
12.2.10 大數(shù)據(jù)與食品個(gè)性化設(shè)計(jì) 219
12.3 小結(jié) 219
思考題 219
參考文獻(xiàn) 219

第13章 制藥工程 223
13.1 概述 223
13.1.1 藥品與制藥鏈 223
13.1.2 制藥工程 224
13.2 化工制藥 226
13.2.1 抗瘧藥物制造 226
13.2.2 中藥制藥治療新型冠狀病毒感染 229
13.3 化學(xué)制藥 230
13.3.1 從煤焦油到阿司匹林 230
13.3.2 從紅色染料到抗菌的磺胺類藥物 231
13.3.3 全化學(xué)合成制造氯霉素 232
13.3.4 替尼類抗腫瘤藥物 232
13.3.5 化學(xué)制藥治療新型冠狀病毒感染 233
13.4 生物制藥 233
13.4.1 微生物制藥 233
13.4.2 基因工程制藥 236
13.4.3 抗體制藥 237
13.4.4 基因療法藥物 240
13.4.5 新型冠狀病毒疫苗制造 241
13.5 小結(jié) 243
思考題 243
參考文獻(xiàn) 243

第14章 生物工程 244
14.1 生物工程歷史沿革 244
14.1.1 傳統(tǒng)生物工程時(shí)期 244
14.1.2 近代生物工程時(shí)期 245
14.1.3 現(xiàn)代生物工程時(shí)期 246
14.2 生物工程的前沿進(jìn)展 250
14.2.1 生物工程推動(dòng)醫(yī)學(xué)革命 251
14.2.2 生物工程變革農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 252
14.2.3 生物工程促進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)升級(jí) 253
14.2.4 生物工程改善生態(tài)環(huán)境 257
14.2.5 生物工程保障能源安全 258
14.3 小結(jié) 258
思考題 259
參考文獻(xiàn) 259

第15章 油田化學(xué)品 261
15.1 原油的發(fā)展史 261
15.1.1 最早發(fā)現(xiàn) 261
15.1.2 大規(guī)模使用 262
15.1.3 戰(zhàn)爭期間的石油工業(yè) 262
15.1.4 石油工業(yè)的成長與OPEC的崛起 263
15.1.5 低油價(jià)時(shí)期的世界石油工業(yè) 263
15.2 新時(shí)代的世界原油局勢(shì) 264
15.2.1 美國控制原油的左右手 264
15.2.2 原油需求量的增長得益于新興經(jīng)濟(jì)體 265
15.2.3 新興能源對(duì)原油的沖擊 265
15.3 新中國石油工業(yè)發(fā)展簡史 265
15.3.1 恢復(fù)與發(fā)展 266
15.3.2 歷史性轉(zhuǎn)變 267
15.3.3 新的崛起 269
15.3.4 石油工業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期 270
15.3.5 中國石油工業(yè)現(xiàn)狀 271
15.4 油田化學(xué)品發(fā)展歷史 271
15.4.1 鉆井泥漿處理劑 272
15.4.2 采油用化學(xué)劑 272
15.4.3 集輸用化學(xué)劑 273
15.4.4 水質(zhì)處理用化學(xué)劑 274
15.4.5 提高采收率用化學(xué)劑 274
15.5 小結(jié) 274
思考題 275
參考文獻(xiàn) 275