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| 內容簡介： |
从煤炭到氢气：煤气化技术的前世今生 以科普故事的形式，回溯230余年煤气化技术的发展历程，串联起技术演进 现代化学的发展与工业革命的进程，展现其完整的“前世今生” 内容上，从早期煤炭与蒸汽机 煤气照明讲起，覆盖煤气制造技术演变，如干馏炉 水煤气发生炉等；阐述化学与煤气化的相互推动，如氢助力现代化学建立 化学反哺煤气制氢；还探讨了煤气化技术在化肥生产 内燃机 发电 合成燃料 合成化学等领域的应用，以及现代煤气化技术的诞生 发展与在中国的实践，同时关联当下能源转型，分析煤气化制氢在应对气候变化中的重要价值
本书可供煤气化领域从业者参考，亦可作为能源 工业革命与科技史爱好者的兴趣读物，也是高校能源化学工程 化学工程与技术 应用化学等专业师生的教学参考书
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| 目錄：
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第一章 引言 001
第二章 能源与早期工业的发展 007
第一节 煤炭与蒸汽机008
第二节 寻找替代照明方式010
第三章 早期化学和煤气制造 012
第一节 煤气——易燃的“空气” 014
第二节 气体及其化学020
第四章 煤气照明的时代 026
第一节 煤气-照明027
第二节 煤气制造业务029
第三节 化学 技巧和煤气制造033
第四节 煤气制造工艺037
第五节 几个经验教训043
第六节 煤气照明的普及046
一 欧洲046
二 北美047
三 亚太地区050
第五章 化学与煤气制造 053
第六章 工艺集成的魅力 062
第一节 热 运动 热量 电及其相互转换063
第二节 蓄热器和冶金069
第三节 释放加热能力074
第四节 赋能的煤气炉及其化学原理077
第五节 发生炉煤气和蓄热式干馏器080
第七章 煤气和内燃机 085
第一节 外燃与内燃087
第二节 煤气和燃气发动机090
第三节 道森燃气发生炉094
第八章 雾化水煤气——新的照明气体 103
第一节 煤气 气球和洛邑先生104
第二节 洛邑水煤气工艺技术111
第三节 洛邑水煤气工艺的商业化118
第四节 UGI 气化炉120
第五节 立式干馏炉 发生炉煤气和水煤气125
第九章 化肥和煤气制造 129
第一节 路德维希·蒙德132
第二节 意外的蒙德燃气炉136
第三节 蒙德燃气 燃料电池和镍146
一 蒙德燃气和燃料电池146
二 一氧化碳和镍149
第四节 蒙德燃气 工业燃气和电力153
一 早期的工业气体管网154
二 发生炉煤气与黑烟囱158
三 早期的联合循环发电160
第十章 化学和工业合成 167
第一节 分子理论169
第二节 煤气化的基础173
第三节 水煤气与工业合成178
一 氨的合成179
二 氢气和煤的加氢液化180
三 水煤气和煤炭间接液化工艺182
四 合成工业在其他国家的发展183
第十一章 氢气生产的工业途径 189
第一节 气体的液化与分馏192
第二节 合成气的成分调整与净化196
第三节 奥帕合成氨厂的原料气制备197
一 合成氨原料气制备198
二 一氧化碳的催化转化199
三 水洗脱碳工艺200
四 残留氧化碳气体的脱出200
第十二章 重塑煤气化技术 203
第一节 熔渣式煤气化205
第二节 温克勒气化炉207
第三节 合成气的创造性制作208
第四节 特殊的集成煤气化212
第五节 解决煤粉气化的方案216
第十三章 现代煤气化技术 222
第一节 鲁奇气化炉224
第二节 完全煤气化技术231
第三节 气流床煤气化235
一 常压气流床煤气化236
二 加压气流床煤气化238
三 加压气流床气化技术的工业化业绩245
第四节 煤气化技术在中国249
一 “四三方案” 249
二 经济起飞 煤气化的机遇250
三 需求乃创新之母251
第十四章 寄语于未来 255
参考文献267
附录 本书所用非法定计量单位和换算系数273
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| 內容試閱：
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230年前作为易燃气之一的氢气，近年被披上了绿色 灰色 蓝色和粉红色等多种颜色，似乎又成为助力当前能源转型的未来能源之一，以应对气候变化 无论是热化学还是电化学制造的氢气实际上并不是什么新鲜事物，而是已有百年以上的发展历史 不过在很长的一段时间里，氢气只是一种没有其他价值的燃料气体，只得到了很有限的利用 热化学制造的氢气，作为通过煤气化过程制造的合成气的主要成分之一，可以追溯到18世纪后期 不过，目前却很难找到一本相对完整地描述有关煤气化技术发展历史的书籍，绝大多数书籍以及文献资料都聚焦在气化技术以及工艺的应用上，技术性很强，还有些书籍或资料对一些气化技术的介绍或了解不乏欠缺之处 因此，多年来我一直有这么一个愿望，希望能够集中一段时间，静下心来回顾一下历史，总结一下过去这么多年在气化行业从业的经验以及从工业化角度看煤气化技术的发展 遗憾的是，由于工作的奔波和差旅的频繁一直未能如愿，直到2020年COVID-19疫情袭来
COVID-19疫情的发生无疑是人类与大自然和谐生存的又一次挑战 对我来说，能够利用这次难得的机会将自己关在书房里，仔细翻阅和研读以前积累的有关煤气化的书籍和资料 同时又进行了一番发散式的阅读，再通过进一步的整理和逻辑连接，方使本书的框架得以形成 在这一过程中，我本人也受益匪浅 此前，从学术界进入工业界的这三十多年间，由于经历了煤气化技术的实验基础与开发以及工业项目的可行性研究 工程设计和开车调试，我很自信对气化技术及其工业应用的了解 其实，非也！煤气化技术是一个非常复杂的科学 技术和工业系统 其对此前的工业革命以及后工业革命的影响是空前的，对今天的现代化工业的形成也有着至关重要的作用 更重要的是，煤气化技术对应对气候变化的能源转型的未来之路还会继续发挥重要的影响和作用 只不过是这些影响和作用大都被今天丰富而又廉价的其他气体燃料（如天然气）所掩盖罢了 因此，我希望本书能够通过合适的形式以及内容，使更多的读者了解什么是煤气化及其发展的一个完整的历史
在开始写作的初期我就打算将来用中英文两种语言来发表 所以，在英文稿完稿之后随即翻译成中文稿 这样一来有助于发现明显的技术性错误，同时又可以达到事半功倍的效果，将两个版本同时完成 可是，计划不如变化，在分别投稿后的出版过程中，这两个版本的内容不断地变化；由于出版商各自的要求如内容 形式和市场等因素各不相同，随着时间的推移，两者之间的差异越来越大 一方面，由于瑞士的出版公司（Springer Nature）对篇幅的限制，我不得不对所投的稿件进行较大幅度的修改 考虑到欧美的读者对发展历史的部分应该比较了解，但是对煤化工的工业化利用规模认识很有限，所以，删掉的近30%的篇幅大都是有关发展历史的部分以及许多有关煤气化技术工艺的细节，整本书的内容重点则转向了煤化工技术对未来能源市场的作用和影响 这对笔者来说的确是一件忍痛割爱的事情 幸运的是，国内市场同欧美市场正好互补 在过去三十多年的大规模发展中，国内煤气化市场与欧美市场形成了极大的反差 经历了如此快速的工业化成长，再回来反观煤气化的历史进程与发展 各种煤气化技术商业化发展的前因后果，似乎也是很顺理成章的事情 这样的话，中文版本则侧重于煤气化技术工业化发展的前世今生，完整地保留了初稿的全部内容，这样的巧合对我来说不能不说是如释重负 另外，又根据国内及亚洲市场的特点添加了更多的内容和章节，如煤气化技术第二次世界大战前在日本的大规模利用，在国内近半个世纪的利用 发展和开发历程 就这样，中英文两个版本不经意之中就变成了一对双胞胎：共同沿着煤气化工业化发展从煤炭到氢气这条主线，一个侧重于能源转型的历程，而另一个则着眼于煤气化技术的前世今生 这也恰好反映了中国能源市场发展的现状与英美市场的不同之处 在这不同的互动过程中，我由衷地感谢Springer Nature和化学工业出版社，方使这对双胞胎能够与广大读者见面
·From Coal to Hydrogen——A Long Journey of Energy Transition.Springer Nature，2024
· 从煤炭到氢气：煤气化技术的前世今生 化学工业出版社，2025
为避免技术性太强 太枯燥而无味，我采用了科普的形式，以故事的方式将每个主要煤气化技术的形成 开发和运用，从无到有以一个完整的形象展现给读者 通过这样的方式希望读者会相对容易地理解这些气化技术为什么会产生 其开发和工业化运用又需要哪些必备的条件 我希望本书的内容形式不仅能够向读者展现煤气化技术 其创新的内涵及其来龙去脉，而且能够帮助读者了解煤气化在工业发展历程中至关重要的作用
如果读者能够通过本书的阅读对以上所提略得一二，对我们目前面对的气候变化以及构建应对气候变化所需要的可持续的未来能源结构有所启发的话，足矣！
庄前林
2025年5月于休斯敦
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