生物煉製：工業過程與産品（上捲） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 波吉特·卡姆 著，馬延和 譯

圖書標籤:

• 生物技術
• 生物化工
• 工業微生物
• 生物反應器
• 發酵工程
• 生物分離
• 生物産品
• 生物製造
• 過程工程
• 生物煉製

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787502596057

版次：1

商品編碼：10388100

包裝：精裝

叢書名： 工業生物技術譯著係列

開本：16開

齣版時間：2007-07-01

用紙：膠版紙

頁數：342

內容簡介

　　 《生物煉製（工業過程與産品）（上捲）》是頭一本專門介紹生物煉製和工業生物技術及産品等的書籍，內容涉及瞭生物煉製的概念及原理、工藝過程、工廠、當前和未來的生物基産品係以及其經濟性等方麵的概況。由於綠色化學及綠色工藝過程涉及多學科領域，《生物煉製（工業過程與産品）（上捲）》將對工業界和科技界的化學傢，尤其是有機化學傢和化學工程師，以及加工業的管理者、工藝工程師、設備建設工程師以及生物技術專傢有所裨益。
　　 《生物煉製（工業過程與産品）（上捲）》的編者和作者皆是來自企業界和學術界的國際知名的專傢，其中包括帕特裏剋·格魯勃博土（Dr．Patrick Gruber），他曾擔任Cargill Dow（Nature-WorksLLC）公司的副總裁和總技術執行官，擁有40餘項專利並獲得過美國總統綠色化學奬。

目錄

第一部分 背景及概述——原理和基礎知識
1 生物煉製體係——概述
1.1 引言
1.2 曆史迴顧
1.2.1 傳統技術的概述及工業資源
1.2.2 開端——生物質消化
1.2.3 生物基産品集成生産的起源
1.3 現狀
1.3.1 生物煉製目前研究和開發的一些現狀
1.3.2 生物質原料
1.3.3 生物質技術的國傢遠景、目標和計劃（美國）
1.3.4 生物燃料的遠景、目標及計劃（歐盟及德國）
1.4 生物煉製的原理
1.4.1 基本原理
1.4.2 “生物煉製”的定義
1.4.3 生物技術的作用
1.4.4 砌塊化閤物，化閤物和潛能篩選
1.5 生物煉製體係與設計
1.5.1 簡介
1.5.2 木質縴維素原料的生物煉製
1.5.3 全榖物生物煉製
1.5.4 綠色生物煉製
1.5.5 雙平颱概念與閤成氣
1.6 前景展望
參考文獻
2 生物質煉製的全球性影響——21世紀的生物基經濟
2.1 引言
2.2 曆史概要
2.2.1 化石碳加工工業的背景及發展
2.2.2 現存的生物基經濟：可再生碳
2.2.3 邁嚮更大的生物基經濟
2.3 生物煉製廠的供應
2.3.1 生物煉製廠需要什麼原材料，能生産何種産品？
2.3.2 生物質原料成本與石油成本的比較
2.3.3 能夠提供多少生物質原料，其價格是多少？
2.4 生物煉製的技術如何發展？
2.4.1 産品的産率：主要的技術經濟因素
2.4.2 産品的多樣化：利用全生物質
2.4.3 縴維素生物煉製方法的完善與先決技術條件
2.5 集成生物煉製體係的可持續性
2.5.1 集成生物煉製係統：“所有生物質本地化”
2.5.2 農業/林業生態係統模型：可持續時代的新工具
2.5.3 分析集成生物煉製體係的可持續性：一些結論
2.6 結論
參考文獻
3 發展生物煉製需考慮的技術與經濟因素
3.1 引言
3.2 概述：生物煉製模型
3.3 原料及可發酵糖的轉化
3.3.1 蔗糖
3.3.2 澱粉
3.3.3 縴維素
3.4 技術挑戰
3.4.1 縴維素酶
3.4.2 發酵微生物
3.5 結論
參考文獻
4 適於化工業的生物煉製——荷蘭的觀點
4.1 引言
4.2 曆史性概述——化工業：現狀及前景
4.2.1 産品及市場概況
4.2.2 技術路綫
4.2.3 生物基工業産品
4.2.4 國際前景
4.3 生物質：技術和可持續性
4.3.1 嚮生物基工業的過渡：在荷蘭的行業集成
4.3.2 可持續性能夠推動工業技術的發展嗎？
4.4 化工業：生物質機遇——生物煉製
4.4.1 生物質機遇
4.4.2 生物煉製的概念
4.4.3 生物質的可利用性
4.4.4 初級煉製
4.4.5 二次熱化學煉製
4.4.6 二次生物化學煉製——發酵過程
4.5 結論，展望，前景
4.5.1 生物質——可持續性
4.5.2 生物質的提煉與預處理
4.5.3 轉化技術
4.5.4 化學品及材料的設計
4.5.5 荷蘭能源研究戰略
參考文獻

第二部分 生物煉製體係
5 木質縴維素生物煉製——一種迴到利用可持續資源生産資源和工業有機化學品的策略
6 木質縴維素生物煉製——生物質水解工廠的曆史和發展
7 生物精煉工藝——以木質縴維為原料生産乙酰丙酸、糖醛、甲酸全農作物生物煉製技術
8 一個全農作物生物煉製係統——一種利用榖物生産非食用産品的封閉係統燃料導嚮的生物煉製技術
9 Iogen公司利用縴維素生物質生産乙醇的示範加工過程
10 糖基生物煉製——聯産聚3-羥基丁酸、糖及乙醇的技術基於熱化學工藝的生物煉製
11 基於熱化學-生物復閤式工藝的生物質煉製總論綠色生物煉製
12 綠色生物煉製的概念——基於原理和應用潛力
13 生物煉製中的植物汁液——利用植物汁液作為發酵培養基
第三部分 生物質生産和初級生物煉製
14 生物質的商業化與農業廢棄物的收集
15 玉米濕磨和乾磨工業——生物煉製技術發展的基礎
第四部分 生物煉製轉化——工藝與技術
16 生物煉製中的酶
17 利用可再生性原料生産大宗化學品和精細化學品的生物催化與催化路綫
索引

精彩書摘

第一部分 背景及概述——原理和基礎知識
1 生物煉製體係——概述
1.1 引言
保護和管理我們多樣化的資源，是促進21世紀可持續發展的基本政治任務。經濟的可持續增長需要供應工業生産的安全且可持續的資源、長期且可信的投資及財政體係、生態安全性以及公眾的可持續的生活和工作觀念。化石資源被認為是不可持續的，且從長遠角度看，它們的可利用性也值得懷疑。此外，由於化石資源價格的不斷上漲，其被利用的可行性也在不斷下降。

《綠色化工的藍圖：當代化學工程的前沿探索》 導言：邁嚮可持續的未來 在二十一世紀，人類社會對能源、材料和化學品的需求持續增長，但傳統的化石燃料依賴和高汙染的生産模式已難以為繼。化學工程，作為連接基礎科學與工業實踐的橋梁，正經曆一場深刻的範式轉變——從高能耗、高排放的“灰色”路徑，轉嚮以可持續發展為核心的“綠色”革命。本書《綠色化工的藍圖：當代化學工程的前沿探索》正是在這一時代背景下應運而生，旨在全麵、深入地梳理和剖析當代化學工程領域最前沿、最具顛覆性的技術方嚮和理論創新。 本書並非對既有成熟工藝的簡單匯編，而是聚焦於那些正在重塑未來工業格局的新興領域。它深刻認識到，可持續性不再是一個附加選項，而是驅動所有化學工業創新的核心引擎。全書內容嚴謹、論述深入，旨在為化工領域的科研人員、工程師、政策製定者以及高年級學生提供一個清晰的路綫圖，指引他們理解和參與這場綠色化工的宏大敘事。 第一部分：反應工程的範式重塑——效率與選擇性的極緻追求 化學反應工程是化工的基石，而當代綠色化工的突破口正在於如何以更少的能量和更少的副産物來驅動反應。本書將重點探討傳統熱力學與動力學限製的突破。 1.1 催化科學的革命：單原子催化與仿生催化 傳統的非均相催化往往存在活性位點密度低、原子利用率不高的問題。本書首先深入剖析瞭單原子催化（SACs）的原理、製備方法及其在氧化還原反應中的卓越性能。我們不僅展示瞭SACs如何實現理論上的100%原子利用率，還探討瞭其在穩定性和抗燒結方麵的最新進展。 緊接著，我們轉嚮仿生催化。自然界中酶的高效和高選擇性一直是化學傢的夢想。本書詳細介紹瞭如何從酶的活性中心結構和工作機理中汲取靈感，設計齣新型的模擬酶催化劑。這包括對金屬酶活性中心的模仿（如氧中心、鐵硫簇）以及在模擬生理pH和常溫常壓下實現復雜有機轉化的案例研究。 1.2 反應器設計的顛覆：微反應器與過程強化 傳統的釜式反應器和填充床反應器在傳熱傳質效率上存在固有缺陷。本書的第三章著重介紹瞭過程強化（Process Intensification, PI）的核心理念，特彆是微反應器技術（Microreactors）的工業化應用前景。我們詳細分析瞭微通道內流體動力學、熱量傳遞和混閤機製的獨特性質，並展示瞭它們如何在高放熱、高危險性反應（如硝化、疊氮化）中實現本質安全和極高的收率。此外，對反應精餾、膜反應器等集成化反應設備的最新研究成果也進行瞭係統梳理，強調瞭將反應與分離耦閤以打破平衡限製的戰略意義。 第二部分：能源轉化的前沿陣地——清潔能源的化學基石 能源轉型是綠色化工的核心使命之一。本書將核心聚焦於如何利用化學工程手段，實現可再生能源的捕獲、儲存和轉化。 2.1 碳捕集、利用與封存（CCUS）的工程挑戰 本書詳述瞭CO2的捕集技術，對比瞭胺吸收法、膜分離法和固體吸附劑法的工程可行性與經濟性。尤其關注瞭新型功能化吸附劑（如金屬有機框架MOFs、共價有機框架COFs）在低能耗捕集與高效解吸方麵的突破。在“利用”層麵，我們深入探討瞭電化學和光催化二氧化碳還原（CO2RR）的反應器設計，包括多孔電極的製備、電解液優化以及産物（如甲酸、CO、乙烯）的選擇性調控，這代錶瞭將廢棄物轉化為高價值化學品的關鍵路徑。 2.2 氫能經濟與電化學轉化 氫氣作為終極清潔能源，其製備和儲存技術是重中之重。本書對高效水電解技術進行瞭深入分析，包括質子交換膜（PEM）電解槽、固體氧化物電解槽（SOEC）的材料限製和工程優化。對於綠色氫氣的生産，我們探討瞭生物質氣化製氫（Bio-syngas）與催化劑的耦閤技術，力求實現碳中性或負碳排放的製氫路綫。 第三部分：可持續材料與生命周期評估（LCA） 現代化學工程的視角已從“生産”擴展到“産品”的整個生命周期。本書的第三部分聚焦於如何設計本質上更環保的材料和工藝。 3.1 生物基平颱化閤物與生物質轉化 摒棄石化依賴，利用可再生生物質是必然趨勢。本書係統介紹瞭從縴維素、半縴維素和木質素中提取生物基平颱化閤物（如羥甲基糠醛HMF、乳酸、琥珀酸）的復雜過程。我們詳細闡述瞭生物煉製中涉及的預處理技術、高效水解催化劑（酸催化、酶催化）的選擇，以及後續的脫水、氧化等精製過程。特彆地，我們討論瞭如何利用工程菌株和代謝工程在微生物反應器中實現目標産物的定嚮閤成。 3.2 化工過程的綠色化評估與數字化孿生 要確保綠色，必須量化。本書的最後部分強調瞭生命周期評估（LCA）在化學品和工藝選擇中的核心地位。我們介紹瞭LCA的最新標準和工具，以及如何將環境影響指標（如全球變暖潛能值、水足跡）集成到反應器設計和工廠選址的決策流程中。 此外，麵對日益復雜的工業係統，化學過程的數字化孿生（Digital Twin）技術正成為優化的利器。本書展示瞭如何利用先進的傳感器技術、計算流體動力學（CFD）模擬和人工智能模型，構建反應器、分離單元乃至整個化工廠的實時虛擬副本，實現預測性維護、能耗實時優化和故障診斷，為工業係統的“零排放、零事故”目標提供技術支撐。 結語：展望與挑戰 《綠色化工的藍圖》不僅是一本技術手冊，更是一份對未來工業的承諾。它清晰地描繪瞭通過創新催化、過程強化、能源電化學和係統化LCA方法，化學工程如何引領世界邁嚮一個更清潔、更高效、更可持續的生産時代。書中所述的每一項技術，都伴隨著巨大的工程化挑戰，但正是這些挑戰，構成瞭下一代化學工程師和科學傢們需要攻剋的堡壘。本書希望激發讀者以更宏觀、更綠色的視野，投身於這場深刻的工業變革之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“上捲”二字，就已經暗示瞭它涵蓋內容的廣度與深度，足以讓我感受到一股學術的厚重感。我是一名化工行業的從業者，對工藝流程的優化和新技術的應用一直保持著高度的關注。我非常想知道書中是否會詳細闡述生物質原料的采集、儲存和初步處理等環節，以及這些環節對後續生物煉製過程的影響。我尤其關注書中對不同類型發酵罐的設計、操作參數以及質量控製體係的介紹，因為這直接關係到生物轉化的效率和産物的純度。我設想書中會深入探討生物煉製過程中遇到的技術瓶頸，比如酶的穩定性、産物的抑製效應，以及如何通過技術創新來剋服這些挑戰。這本書的上捲，我相信會為我們提供一個係統性的生物煉製工業框架，幫助我們理解整個價值鏈的運作模式，並為未來的工藝改進和技術升級提供寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

讀到這本書名，我 immediately 聯想到的是那種深厚的研究積澱，以及對未來工業發展方嚮的深刻洞察。我是一名在校的化學工程學生，對綠色化學和可持續工藝有著濃厚的興趣。我對書中是否會深入剖析生物煉製的理論基礎感到好奇，比如微生物發酵的動力學模型，或者酶催化反應的機理。我設想書中會詳細介紹不同類型生物質的組成，以及它們在生物煉製過程中的轉化潛力。我尤其關注書中對生物煉製過程中涉及的下遊産品開發部分的闡述，比如生物基聚閤物的閤成方法，或者生物基燃料的性能評估。我期待書中能夠提供詳實的數據和圖錶，來支持其論點，並幫助我理解不同工藝路綫的優劣勢。這本書的上捲，我相信會為我們打下堅實的理論基礎，為我們理解復雜的生物煉製係統提供一個清晰的框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股沉甸甸的學術氣息，墨綠色的主調，配上簡潔的白色字體，仿佛在訴說著生物煉製的深邃與厚重。我拿到的是上捲，翻開第一頁，厚厚的篇幅就足以讓我對這次的學習旅程充滿期待。雖然我並非生物工程的科班齣身，但對可持續發展和綠色能源的濃厚興趣驅使我走嚮瞭生物煉製這個領域。我對書中會涉及到的各種生物質原料預處理技術感到好奇，比如那些復雜的物理、化學和生物方法，它們如何將植物秸稈、農業廢棄物，甚至藻類這些看似不起眼的東西，轉化為有價值的平颱化閤物，進而生産齣生物燃料、生物塑料以及各種精細化學品。我設想著書中會用大量的圖錶和實例來解釋這些過程，例如酶促水解的機理，或者超臨界流體提取技術的應用場景。更令我興奮的是，這本書可能會深入探討不同生物煉製路徑的經濟性和環境效益，幫助我理解如何在技術可行性和市場需求之間找到平衡點，從而推動生物煉製産業的實際落地。我對書中關於生物反應器設計和優化部分的介紹尤其期待，畢竟，高效的生物轉化離不開先進的工程技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的厚度就讓我心生敬畏，也更加堅定瞭我要好好鑽研一番的決心。我是一名對環境科學領域充滿熱情的普通讀者，對那些能夠解決現實環境問題的技術尤為關注。我對書中是否會介紹那些被廣泛應用的生物煉製技術感到好奇，比如如何將農作物秸稈轉化為生物乙醇，又或者如何利用廢棄油脂生産生物柴油。我期待書中能夠用通俗易懂的語言，解釋那些復雜的生物化學過程，讓我這個非專業人士也能有所領悟。我腦海中浮現齣書中可能會穿插一些生動有趣的案例，比如某個國傢如何利用生物煉製技術，成功地減少瞭碳排放，實現瞭能源自給。我希望這本書能夠為我打開一扇瞭解綠色工業的新窗口，讓我明白生物煉製不僅僅是實驗室裏的理論，更是實實在在的，能夠改變我們生活和地球未來的重要技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，"生物煉製：工業過程與産品（上捲）"，本身就勾勒齣瞭一幅宏大的藍圖。我是一名業餘愛好者，對可持續化學和循環經濟有著強烈的求知欲。我對書中會如何係統地梳理生物煉製的核心概念感到好奇，比如“平颱化閤物”究竟是指什麼，它們在整個生物煉製鏈條中扮演著怎樣的關鍵角色？我腦海中浮現齣書中可能會詳細介紹各種生物質原料的分類及其特性，以及不同的預處理策略如何針對這些特性進行優化，以期最大化目標産物的收率。我特彆想瞭解的是，書中是否會為我們揭示那些成熟的生物煉製技術，比如縴維素乙醇的生産過程，以及新興的生物基材料的開發前景。我設想書中會用大量篇幅來闡述生物反應器的類型、操作模式及其優缺點，並詳細講解分離純化技術的重要性，因為這直接關係到最終産品的質量和成本。更讓我期待的是，書中或許還會提供一些真實的工業案例分析，讓我們看到生物煉製如何從實驗室走嚮規模化生産，並真正為社會創造價值。

評分☆☆☆☆☆

翻譯的書 好不到哪裏去

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