无机材料反应工程学

第1章绪论

1.1无机材料反应工程学概述

1.1.1反应工程学发展概况

1.1.2无机材料工业生产过程特点

1.1.3无机材料反应工程学的形成

1.2无机材料反应工程学的任务与研究内容

1.2.1无机材料反应工程学与其他学科的关系

1.2.2无机材料反应工程学的任务

1.2.3无机材料反应工程学的研究内容

1.3无机材料反应工程学的研究方法

1.3.1经验模型法

1.3.2机理模型法

1.3.3混合模型法

第2章无机材料工业反应动力学

2.1无机材料工业反应动力学概述

2.1.1无机材料工业反应动力学研究对象

2.1.2无机材料工业反应动力学研究内容

2.1.3无机材料工业反应动力学研究方法

2.2无机材料工业反应动力学基础

2.2.1均相反应动力学基础

2.2.2非均相反应动力学基础

2.3无机材料固相反应动力学

2.3.1无机材料固相反应

2.3.2固相反应一般动力学方程

2.3.3受化学反应控制的固相反应动力学方程

2.3.4受扩散控制的固相反应动力学方程

2.3.5受扩散-反应控制的固相反应动力学方程

2.3.6固相反应动力学实例

2.4无机材料气固催化反应动力学

2.4.1概述

2.4.2等温催化剂的有效因子、反应级数和活化能

2.4.3气固催化反应动力学方程

2.5无机材料气液反应动力学

2.5.1概述

2.5.2气液反应动力学方程

2.6无机材料气液固三相反应动力学

2.6.1概述

2.6.2气液固三相反应动力学方程

第3章传统硅酸盐材料反应动力学

3.1无机材料烧结反应动力学

3.1.1概述

3.1.2固相烧结动力学

3.1.3液相烧结动力学

3.1.4晶粒生长与二次再结晶动力学

3.1.5热压烧结动力学

3.2玻璃熔制过程动力学

3.2.1概述

3.2.2玻璃熔制过程五个阶段

3.2.3玻璃熔制过程中的物理化学变化

3.2.4玻璃熔制过程动力学

3.3水泥熟料烧成动力学

3.3.1水泥熟料烧成过程

3.3.2水泥熟料烧成过程物理化学变化

3.3.3水泥熟料烧成动力学

3.4硅酸盐材料受蚀过程动力学

3.4.1硅酸盐水泥及其制品受蚀过程动力学

3.4.2硅酸盐玻璃受蚀过程动力学

3.4.3硅酸盐耐火材料受蚀过程动力学

第4章无机材料工业反应器

4.1无机材料工业反应器基础

4.1.1工业反应器类型

4.1.2反应器内物料的流动

4.1.3物料在反应器内的停留时间分布

4.2固定床反应器

4.2.1概述

4.2.2固定床反应器的传递特性

4.2.3固定床反应器的数学模型

4.3气液反应器

4.3.1概述

4.3.2气液反应器的传递特性

4.3.3气液反应器的数学模型

4.4流化床反应器

4.4.1概述

4.4.2流化床反应器的传递特性

4.4.3流化床的数学模型

4.5气液固反应器

4.5.1概述

4.5.2气液固反应器的传递特性

4.5.3气液固反应器的数学模型

第5章传统硅酸盐材料工业反应器

5.1回转式反应器

5.1.1概述

5.1.2回转式反应器的传递特性

5.1.3回转式反应器的数学模型

5.2玻璃熔窑

5.2.1概述

5.2.2玻璃熔窑的传递特性

5.2.3玻璃熔窑的数学模型

5.3陶瓷窑炉

5.3.1概述

5.3.2陶瓷窑炉的传递特性

5.3.3陶瓷窑炉综合模拟数学模型

第6章无机材料工业反应器的工程放大与优化

6.1反应器工程放大概述

6.1.1反应器工程放大的意义

6.1.2反应器工程放大的基本步骤

6.1.3反应器工程放大的方法

6.2反应器的工程放大

6.2.1逐级经验放大法

6.2.2数学模拟放大

6.2.3部分解析放大法

6.2.4相似放大法

6.2.5小结

6.3化学反应过程与设备的优化

6.3.1反应过程的优化

6.3.2反应器最优化模型

6.3.3最优化方法

6.3.4设计与操作控制最优化

6.3.5最优化装置实例低阻高效预热器旋风筒的优化设计

6.4反应器的热稳定性

6.4.1反应器热稳定性的判断

6.4.2反应器的生热曲线

6.4.3反应器的去热曲线

6.4.4提高反应器热稳定性的途径

第7章无机材料工业反应器设计

7.1概述

7.1.1设计目标

7.1.2反应器设计的基本内容

7.1.3反应器设计的基本方法

7.1.4反应器设计计算的基本方程式

7.2理想反应器的设计计算

7.2.1间歇理想搅拌釜的设计计算

7.2.2平推流反应器的设计计算

7.2.3全混流反应器的设计计算

7.3气液反应器的设计计算

7.3.1填料塔式反应器的设计计算

7.3.2鼓泡塔式反应器的设计计算

7.4固定床反应器的设计计算

7.4.1固定床反应器类型

7.4.2拟均相固定床反应器的计算

7.5流化床反应器的设计计算

7.5.1流化床直径与操作速率的确定

7.5.2流化床扩大段直径D的确定

7.5.3流化床高度的确定

7.6陶瓷炉的设计计算

7.6.1设计前的准备工作

7.6.2窑型结构、尺寸的设计

7.6.3烟囱的设计计算

7.6.4隧道窑的热膨胀计算

7.7玻璃熔窑的设计计算

7.7.1熔化率的确定

7.7.2熔化池的设计

7.7.3火焰空间的设计

7.7.4流液洞的设计

7.7.5冷却部(工作池)的设计

7.7.6小炉的设计

7.7.7蓄热室的设计

第8章无机材料工业技术开发

8.1概述

8.1.1无机材料工业反应技术

8.1.2无机材料工业反应技术开发方法

8.1.3无机材料工业反应技术开发步骤

8.1.4放大程度与开发周期

8.1.5技术经济评价

8.2反应-分离耦合催化反应新技术

8.2.1催化精馏技术

8.2.2膜反应器

8.3水泥工业技术开发

8.3.1概述

8.3.2窑外分解回转窑烧成水泥熟料技术发展

8.3.3流化床烧成水泥熟料技术

8.4陶瓷工业技术开发

8.4.1陶瓷工业烧嘴技术开发

8.4.2辊道窑耐火材料开发

8.4.3液压机技术开发

8.4.4陶瓷色釉料生产技术开发

8.4.5建筑卫生陶瓷表面装饰技术开发

8.5玻璃工业技术开发

8.5.1概述

8.5.2浮法玻璃工艺新技术

8.5.3玻璃熔窑与熔制新技术

参考文献

　　无机材料反应工程学的形成与发展，将为无机材料生产中的许多问题提供解释、方法与理论，这些理论、方法在生产实践中又将得到进一步完善与发展，成为指导生产的有力工具。本书共分8章，比较全面系统地介绍了无机材料反应工程学的内容，可作为高等院校材料科学一级学科与应用化学二级学科(硅酸盐材料、无机非金属材料、应用化学、耐火材料、建筑材料等专业)本科生和研究生的教材，也可作为其他相关学科师生及从事硅酸盐材料、无机非金属材料研究、开发、设计、生产的工程技术人员的参考书。　　本书吸收与拓展了无机材料物理化学、化学反应工程、传递工程、控制工程等课程的精华，可在较少的课时内，让学生掌握较多的知识，适应现代科学技术的飞跃发展，提高解决实际问题的能力；通过该课程的学习，使学生能基本掌握无机材料化学反应与传递过程相互联系与相互制约的基本规律，为学生在今后工作岗位上对现有设备与技术进行改造，或开发新的技术和设备创造了条件。　　全书共分8章，较全面系统地介绍了无机材料反应工程学内容，可作为高等院校材料科学与应用化学本科生和研究生的教材，也可作为无机非金属材料、传统硅酸盐材料、耐火材料、建筑材料等学科师生及从事相关领域研究、开发设计和生产的工程技术人员的参考书。