化学反应工程

第二版前言

第一版前言

绪论

第1章化学反应动力学

1.1均相反应动力学

1.1.1化学反应速率

1.1.2反应速率方程式

1.1.3阿伦尼乌斯方程

1.1.4复杂反应系统的反应速率

1.1.5反应机理与速率方程

1.1.6反应速率方程的积分形式

1.2气固催化反应动力学

1.2.1固体催化剂

1.2.2固体催化剂的孔结构

1.2.3气固催化反应的特征

1.2.4化学吸附

1.2.5表面催化反应速率

习题

第2章反应器内流体流动与混合

2.1三种典型反应器

2.2典型反应过程的反应器体积计算

2.2.1反应器计算的基本方程

2.2.2间歇过程

2.2.3平推流反应器

2.2.4全混流反应器

2.2.5多釜串联的全混流反应器

2.2.6循环操作的平推流反应器

2.3流动模型与反应器推动力、反应选择性

2.3.1流动模型与反应器推动力

2.3.2流动模型与反应选择性

2.4非理想流动

2.4.1停留时间分布

2.4.2理想流动的停留时间分布

2.4.3非理想流动的停留时间分布

2.4.4停留时间分布的实验测定

2.4.5停留时间分布的特征

2.4.6停留时间分布函数与反应器模型

习题

第3章非均相反应与传递

3.1气固催化反应过程的控制步骤和速率方程

3.2气体与催化剂外表面间的传质和传热

3.2.1传质和传热速率

3.2.2颗粒表面滞流层传递对气固催化反应过程的影响

3.3气体在催化剂颗粒内的扩散

3.3.1孔内扩散

3.3.2粒内扩散

3.4内扩散过程与化学反应

3.4.1等温情况下催化剂颗粒内反应的有效因子

3.4.2非等温催化剂的效率因子

3.4.3内扩散对气固催化反应过程的影响

3.4.4内外扩散影响分析

3.5气固催化反应过程的数据处理

3.5.1实验室反应器

3.5.2气固催化反应动力学模型的建立

3.6流固非催化反应

3.6.1流固非催化反应模型

3.6.2缩芯模型

3.7流体一流体反应

3.7.1无化学反应时两相流体间的传质

3.7.2气液反应宏观动力学

习题

第4章非等温反应器设计

4.1反应器能量平衡

4.1.1反应系统能量

4.1.2热量交换速率

4.1.3功耗

4.1.4摩尔流率

4.1.5热焓

4.1.6反应热的计算

4.2稳态连续流动反应器能量衡算

4.2.1全混流反应器

4.2.2绝热管式反应器

4.2.3换热式管式反应器

4.3平衡转化率

习题

第5章气固催化反应器

5.1固定床反应器设计基础

5.1.1固定床内的传递现象

5.1.2固定床反应器的数学模型

5.2绝热固定床反应器

5.2.1气固催化反应的最佳操作温度

5.2.2单段绝热固定床反应器

5.2.3多段绝热固定床反应器

5.3换热固定床反应器

5.4流化床反应器

5.4.1流化床反应器设计基础

5.4.2流化床中的质、热传递

5.4.3流化床反应器数学模型及设计计算

5.5移动床反应器

习题

第6章反应器的稳定性

6.1全混流反应器的热稳定性

6.1.1全混流反应器的多重定态

6.1.2定态点的稳定性分析

6.1.3操作参数对多重定态的影响

6.1.4线性微分方程的稳定性

6.1.5全混流反应器的瞬态特性

6.2颗粒催化剂的稳定性

6.2.1单颗粒催化剂的多重定态

6.2.2单颗粒催化剂的稳定性

6.3固定床催化反应器的稳定性

第7章其他反应过程

7.1聚合反应过程

7.1.1自由基聚合步骤

7.1.2聚合反应器

7.2生物反应过程

7.2.1酶反应基础

7.2.2MichaeliS-Menten型酶反应与间歇反应器设计

7.2.3细胞发酵及反应器

7.3气液固三相催化反应器

7.3.1浆态反应器

7.3.2滴流床反应器

参考文献

　　本书以现有的《化学反应工程》、《反应器理论分析》，以及国外相关教材为基础，致力于培养学生分析问题的能力和加强工程实际知识，减少在模型分析解上的过程描述，加强对学生建立模型的训练。在第一版的基础上，本书增加了有工业应用背景的实例分析和例题，在分析和解决工程实际问题的过程中使学生掌握基本原理和将理论应用于分析和解决工程问题的方法。适当介绍微观结构分析和反应微观动力学与反应动力学模型的关系，阐述微观反应机理同宏观动力学的联系，使教学内容尽量同科学研究和工程实践同步。在教材的内容方面，加强同其他课程的结合，使教学安排更加合理，教学效率进一步提高。　　本书是针对化学工程与工艺本科专业学生的核心课程化学反应工程的课堂教学而编写的。全书编写兼顾科学思维和教学习惯，强调基本概念准确、处理方法明了、工程目标明确。本书主要介绍了反应过程的基础知识(包括动力学问题、流动模型)、基本原理(包括三类典型反应器的原理、设计方法、物理模型的分析和数学模型的建立)、典型反应器的基本特征(包括均相／非均相、等温／非等温反应器、稳定性问题)和一些与反应器有关的工程问题。编写中尽量简化数学推演，并提倡使用先进的数值计算手段，使内容更加容易理解。在书中加入了若干实际工程研究的例子，可提高学生的学习兴趣。　　本书可作为高等院校化学工程与工艺及相关专业本科生教材，也可供研究人员参考。