化工製程強化

「製程強化是以逐步、順序漸進方式，降低現有製程中設備數量、提升能源效率與生產成本的創新裝置與技術。無論由商業、法規或環境衝擊的角度而言，它對於能源、空間、成本、廢棄物、操作彈性等皆有正面的功效；因此，自二十世紀末期以來，製程強化的研究與應用成為化學工程的顯學。它已經徹底轉變了化學製程設計與開發的策略，不僅大幅提高生產力、降低環境污染與風險，並且將傳統的化工製程規模朝向「輕薄短小」的目標前進。
本書以平鋪直方式，將基本理念、停留時間強化、空間結構強化、能量強化、功能強化與工業應用等六個主要部分，彙總於十個章節之中，除介紹基本觀念外，並輔以實例，盡量避免理論的探討。凡大學化學、化工相關科系畢業生皆可理解，除可供從業工程師參考外，並可作為大學或研究所教科書。

作者簡介

張一岑
學歷
‧美國肯塔基大學（University of Kentucky）化學博士

現職
‧國立高雄第一科技大學環安系教授

經歷
‧工業技術研究院能源與礦業研究所副所長
‧經濟部能源服務團副團長
‧美國Exxon石油公司、Bechtel工程公司高級工程師、工程督導
‧具三十年國內外化工製程、能源節約、廢棄物處理與焚化系統工程規劃、設計與研發經驗
‧美國德克薩斯州註冊化學工程師

著作
‧人因工程學
‧人因工程學〔精華版〕
‧防火與防爆
‧製程安全管理
‧化工製程安全管理
‧化工製程安全設計（合著）
‧化工製程強化
‧本質較安全設計

目　錄

序 i

Chapter 1 基本理念 1
1.1 定義 2
1.2 歷史沿革 3
1.3 範圍 6
1.4 基本原理 7
1.5 領域 13
1.6 益處與推廣障礙 18
1.7 結語 21

Chapter 2 停留時間強化 23
2.1 前言 24
2.2 縮短停留時間 24
2.3 強制性動態與瞬間激發 31

Chapter 3 空間結構強化 49
3.1 前言 50
3.2 奈米結構強化 51
3.3 中尺度強化 67
3.4 宏觀強化 82

Chapter 4 能量強化一 105
4.1 能量與化學反應的關係 106
4.2 電場 109
4.3 磁場 111
4.4 微波 114
4.5 超音波 120

Chapter 5 能量強化二：光化學 129
5.1 前言 130
5.2 化學品生產 132
5.3 光解作用 136
5.4 光氧化作用 138
5.5 光觸媒作用 139
5.6 微藻光合作用 150

Chapter 6 能量強化三：超重力技術 157
6.1 前言 158
6.2 發展歷史 158
6.3 基本原理 160
6.4 應用 167
6.5 旋轉碟反應器 182
6.6 結語 191

Chapter 7 功能強化一：觸媒、多能源整合 197
7.1 前言 198
7.2 觸媒層次協同作用 201
7.3 能源型式的結合 207

Chapter 8 功能強化二：反應、混和與熱交換 219
8.1 前言 220
8.2 反應與混和 220
8.3 反應與熱能交換 228

Chapter 9 功能強化三：反應與分離整合 255
9.1 前言 256
9.2 反應蒸餾 257
9.3 以膜為基礎的反應分離 268
9.4 反應吸附 278
9.5 反應萃取 282
9.6 反應結晶∕沉澱 283
9.7 反應吸收∕氣提 285
9.8 分離技術整合 286
9.9 優缺點與障礙 304

Chapter 10 工業應用：方法與案例 309
10.1 前言 310
10.2 製程強化必要性 310
10.3 製程強化的特徵 312
10.4 製程開發程序 313
10.5 製程強化步驟 314
10.6 應用案例 316
10.7 結語 333