《化工过程放大——从实验室试验到成功的工业规模设计》求取 ⇩

第一章绪论1

Ⅰ.放大的基本问题1

A.放大率3

B.有关放大的偏见和误解6

C.放大的一个实例7

Ⅱ.放大方法8

A.相似原理9

B.模型10

C.用什么方法、在什么时间进行反应器研究10

Ⅲ.过程系统的描述方法11

A.工艺系统的形成过程14

B.过程文件15

Ⅳ.均衡解决不确定性问题17

附录：工艺设计范畴18

参考文献20

第二章数学模型化21

Ⅰ.模型化的主要研究内容21

A.如何建立模型22

1.问题的归纳和阐述时期22

2.初步设计阶段22

3.详细设计阶段23

4.评定阶段23

B.模型化过程中的一般问题23

1.模型的简化23

2.模型的证明24

3.计算机程序的证明24

4.模型参数估算24

5.过程变量的随机性24

2.稳态和非稳态25

1.线性和非线性25

Ⅱ.建立数学模型的基本原理25

A.引言25

3.分布参数与集总参数26

4.连续变量和离散变量26

B.以传递原理为基础的模型27

C.根据方程解法进行模型分类31

D.频率域中的模型31

1.传递函数33

2.经验传递函数33

E.经验模型35

Ⅱ.因次分析36

A.变因次方程为无因次方程37

B.获得无因次数群的快捷方法(观察法)40

C.实验数据的关联41

D.放大41

A.模型的验证42

Ⅳ.建立模型中的具体问题42

B.建立模型时的注意事项43

符号表44

参考文献46

第三章反应动力学47

Ⅰ.化学反应器放大的主要研究内容47

Ⅱ.基本原理47

A.速率概念47

1.变化速率和过程速率47

2.反应速率的推导48

3.变化速率的测量49

B.热力学51

1.作用和局限性51

2.热效应51

3.最高转化率52

1.相行为56

4.在建立速率方程式中的作用56

C.物理数据56

2.溶解度57

3.热特性57

4.危险因素57

D.分析、综合和数据处理57

Ⅲ.速率信息的关联57

A.信息交流和数据采集57

B.速率方程式58

1.定义、来源和目的58

2.均相反应59

3.多相反应60

4.Arrbenjus方程65

5.热力学一致性65

A.应体系的确定66

Ⅳ.不确定性66

B.放大的数据基础67

1.数据基础的广度67

2.数据基础的质量67

c.出现的新因素67

符号表67

参考文献68

第四章均相反应体系70

Ⅰ.均相反应中的主要问题70

Ⅱ.质量平衡71

A.一般衡算方程式71

B.各类反应器的分析71

1.间歇式71

2.管式活塞流74

3.管式层流76

4.连续操作搅拌釜78

6.半间歇操作79

Ⅲ.能量平衡80

A.平衡的性质80

1.等温过程80

2.绝热过程80

3.其它81

B.各类反应器分析81

1.间歇式反应器81

2.管式反应器82

3.连续操作搅拌釜83

4.半间歇式反应器85

Ⅳ.均相反应器放大的一个实例85

A.动力学85

B.质量平衡和等温操作89

C.能量平衡和热效应94

D.容积、形状和运行条件97

Ⅴ.不确定性98

A.非理想流动98

B.传热和传质效应99

C.竞争反应和杂质99

D.反应器的不稳定性99

符号表99

参考文献100

第五章固体催化的流体相反应器102

Ⅰ.固定床反应器设计中的主要问题102

A.单相流体102

1.温度变化的控制102

2.压降的限制104

3.催化剂失活104

B.多相流体104

1.逆流流动和并流流动104

A.相似性105

Ⅱ.直接实验模拟105

B.模型(mockup)107

Ⅱ.数学模型108

A.单相流体108

1.一维模型109

2.二维模型113

3.关于单元模型(Cell Model)的说明114

B.多相流体114

1.基本原理114

2.工业模型115

Ⅳ.存在问题的领域116

A.复杂原料的动力学模型116

B.催化剂失活117

C.流体的不均匀分布118

符号表119

参考文献120

第六章流体-流体反应器123

Ⅰ.主要问题123

A.实例124

Ⅱ.放大124

A.存在问题的领域125

B.速率控制步骤的确定126

C.填充床吸收器128

D.鼓泡塔131

1.放大中非可调参数的变化131

Ⅲ.各种模型对放大的适用性138

A.非等温操作139

B.反应器性能的变化140

1.快反应区140

C.模型的简化及其实例142

2.慢反应区142

1.固体的作用147

Ⅳ.不确之因素149

A.返混系数149

B.气体滞存率和比界面面积149

C.流区150

D.动力学数据150

E.传热和稳定性150

符号表150

参考文献151

第七章反应器类型的选择155

Ⅰ.反应器选择的主要问题155

Ⅱ.反应器类型156

A.容器和流动156

1.间歇反应器156

6.循环反应器157

5.管式反应器157

2.半间歇反应器157

4.多级串联CSTRs157

3.连续搅拌釜反应器(CSTRs)157

B.按反应器中存在的相分类158

C.反应器选择一例158

Ⅲ.选择的目的160

A.反应器的操作弹性161

B.成本最低161

C.产品的选择性161

D.温度的控制162

E.反应器类型的比较163

1.固体催化的汽-液反应器163

2.带反应的溶液中的吸收164

Ⅴ.一些实际问题165

A.操作方式165

Ⅳ.反应器选择的总结165

B.难以预测的现象及安全问题166

C.缩小167

D.经验的作用167

参考文献168

第八章流型与停留时间分布169

Ⅰ.引言169

Ⅱ.停留时间分布170

A.分布函数170

B.分布函数的矩171

C.正归化分布171

D.特殊分布函数172

Ⅲ.直接的应用172

A.波动的阻抑172

B.一级反应173

C.其它简单反应174

D.复杂反应175

Ⅳ.测量技术176

A.封闭系统176

B.敞开系统177

Ⅴ.解析的分布函数178

A.活塞流与理想混合178

B.多级串联搅拌釜179

C.层流流动模型180

D.轴向分散181

Ⅵ.放大183

A.拟Delta分布183

B.层流流动系统184

C.准指数分布185

A.中间分布187

B.未混合进料187

Ⅷ.复杂情况与推广187

c.非等温或非均相反应188

符号表189

参考文献190

第九章混合过程191

Ⅰ.搅拌器混合流体191

A.基本知识191

B.搅拌器流体力学基础192

C.流体剪切速率193

1.动力相似194

2.剪切速率关系196

Ⅱ.放大关系199

A.放大参数199

B.最大和平均剪切速率199

C.中试研究的必要性200

D.放大手段201

F.粘度203

E.功率测量203

Ⅱ.基本放大指南204

A.一般规律204

B.针对某一化工产品的间歇过程一例204

C.聚合反应一例205

D.多级连续气-液浆态过程一例207

E.浊-液乳化过程一例208

Ⅳ.用户-承包商-卖主的关系209

符号表210

参考文献211

第十章流化床212

Ⅰ.流态化放大中的主要问题212

Ⅱ.基本概念214

A.最小流化速度214

B.气泡特性215

1.单气泡上升速度215

3.床层膨胀216

2.连续流化时的气泡速度216

4.通过气泡的气体流动217

C.终端速度和夹带218

D.反应和气-固接触219

E.传热221

F.气塞流的重要性223

Ⅲ.预测大型设备中的操作224

A.气泡尺寸224

B.混合速率227

C.分布板设计228

D.夹带230

E.旋风分离器230

A.流化焦化232

Ⅳ.实际工业经验232

B.流化临氢重整234

C.壳牌公司制氯过程(scp)236

Ⅴ.放大存在的问题239

A.颗粒粒度平衡239

1.反应的影响239

2.粉碎239

3.团聚作用239

B.磨蚀240

C.反应器模型和模型参数的选择240

D.操作中的不可靠性242

符号表242

参考文献243

第十一章层流过程245

Ⅰ.放大的主要问题245

A.衡算方程247

Ⅱ.管内无扰动的流动247

B.等温流动248

C.层流热交换器249

D.伴随反应的流动250

Ⅲ.静态混合器250

A.掺合上的应用251

B.传热上的应用252

C.反应方面的应用253

Ⅳ.移动壁装置254

A.空腔流动254

B.挤压机256

C.搅拌槽257

Ⅴ.小结258

符号表258

参考文献259

第十二章多级传质过程260

Ⅰ.主要问题260

Ⅱ.基本考虑260

Ⅲ.汽-液系统——蒸馏262

A.主要问题262

B.相平衡262

1.扩散系数264

2.其它物性数据264

C.操作性能估算264

1.级计算264

2.设备水力学——板式塔265

3.传质效率270

4.塔板上的液体混合273

5.塔板上的夹带275

2.效率预测276

E.理想化和假定276

1.分离性能示范276

D.实验室放大276

F.结论277

Ⅳ.气-液系统——吸收和解吸277

A.主要问题277

B.操作性能估计278

1.相平衡278

2.级计算278

3.设备水力学——板式塔281

Ⅴ.液-液系统——萃取281

A.主要问题281

B.萃取的符号表示282

C.相平衡283

D.操作性能估算284

1.级计算284

2.溶剂选择285

3.萃取装置287

4.传质关系291

5.筛板萃取器的传质效率292

E.为放大进行的实验室研究293

Ⅵ.能量问题294

符号表295

参考文献297

第十三章连续传质过程300

Ⅰ.主要问题300

Ⅱ.基本考虑300

A.相平衡和相际扩散300

B.逆流传质300

c.相接触的力学305

Ⅲ.汽-液体系--蒸馏307

A.主要问题307

D.压降308

B.操作性能估算308

C.液体分布308

E.最大蒸汽流量310

F.传质效率310

G.传递单元和理论级313

H.放大程序313

1.总结314

Ⅳ.气-液体系--吸收和解吸314

A.主要问题314

B.操作性能估算315

C.传质效率315

D.放大方法316

E.总结316

B.逆流萃取的符号表示317

C.操作性能估算317

A.主要问题317

Ⅴ.液-液体系--萃取317

D.相的分布318

E.最大生产能力(液泛)319

F.传质效率319

G.放大方法322

H.总结323

符号表323

参考文献325

第十四章固-液分离过程326

Ⅰ.固-液分离过程中的主要问题326

A.固液分离的效率326

B.滤饼洗涤327

C.脱水328

D.固-固分离328

E.悬浊液的预处理328

1.适宜特征粒径的选择329

2.粒度分布的描述及平均粒度329

A.颗粒的描述329

Ⅱ.基本考虑329

3.颗粒形状与密度330

4.颗粒的其它性质330

B.聚并与絮凝330

1.异向絮凝330

2.同向絮凝330

C.颗粒与流体间的相互作用331

1.低浓度下的重力沉降331

2.高浓度下的干涉沉降331

3.低浓度下的离心沉降332

4.高浓度下的离心沉降333

D.通过填充床的流动333

1.Carman-Kozeny方程的局限性333

3.深床分离334

2.基本滤饼过滤方程--Darcy定律334

Ⅲ.固-液分离设备335

A.重力沉降槽和浓密机335

B.离心机和水力旋流器335

C.浮选336

D.表面过滤机--滤饼过滤337

E.深床过滤机338

B.离心机和水力旋流器339

A.重力沉降槽和浓密机339

Ⅳ.为设备设计与选择进行的小型研究339

C.浮选340

D.滤饼过滤机与脱水筛340

E.深床过滤机340

Ⅴ.放大技术341

A.重力沉降槽与浓密机341

B.水力旋流器342

1.低固体浓度下的因次分析342

2.高固体浓度下的因次分析344

3.级效率曲线345

C.沉降离心机345

D.浮选347

E.滤饼过滤机与脱水筛348

F.深床过滤机349

Ⅵ.不确定因素349

A.絮凝的状态与预处理349

B.设备的湍效应349

C.颗粒沉降对Stokes定律的偏差350

D.滤饼的可压缩性350

E.回带350

符号表350

参考文献351

B.三大环境污染对象352

A.环境问题352

Ⅰ.主要环境问题的评价352

第十五章放大中的环境问题352

C.条例353

1.开发与条例的相互影响353

2.机构的职权范围353

3.申请环境许可的支持工作354

4.联邦法规与条例354

a.向空气的排放355

b.向水中的排放356

c.向土地排放固体/有害废料358

Ⅱ.废料的控制和减少361

A.中间工厂产生的有害废料361

B.化学工业为受约束的工业362

C.满足环境规定362

D.减少环境忧虑362

Ⅱ.环境考虑与放大363

C.排放的取代方案364

A.环境数据的收集364

B.环境影响--过程评价的一部分364

D.新产品的难题365

E.了解权365

Ⅳ.环境的挑战366

参考文献366

第十六章用中间工厂腐蚀试验对结构材料进行评价367

Ⅰ.进行小型腐蚀试验的主要问题367

Ⅱ.小型腐蚀试验的原则368

A.目标和目的368

B.设计腐蚀试验的考虑368

C.材料选择判据369

1.影响材料选择的因素369

2.常用结构材料369

3.腐蚀剂的实质370

1.均匀腐蚀371

D.腐蚀预测与防止指南371

2.点腐蚀372

3.原电池腐蚀372

4.裂隙(浓差电池)腐蚀373

5.晶间腐蚀373

6.应力腐蚀373

7.失锌现象374

8.腐蚀疲劳374

9.冲蚀/腐蚀374

10.氢损伤374

Ⅱ.在中间工厂进行腐蚀试验375

A.选择试验材料376

B.试验样件的选择376

C.表面预处理、测定与称量376

D.暴露技术及试验时间379

E.暴露后样件的检验和清洗379

F.非金属材料的评价380

Ⅳ.补充中间工厂数据的特种试验室试验381

A.可能的实验室试验381

B.快速腐蚀试验设备381

Ⅴ.中间工厂腐蚀试验的不确定性383

参考文献384

第十七章通过中间工厂和示范装置取得经验386

Ⅰ.中间工厂研究的主要问题386

A.由不确定性引起的风险因素386

B.中间工厂装置的费用386

C.时机选择387

D.基础数据还是经验数据387

E.为市场调研生产产品388

F.循环流的研究388

G.安全问题388

A.项目的目的390

Ⅱ.中间工厂项目的基本考虑390

B.卖方试验391

C.代表管392

D.联动中间工厂392

E.示范厂392

Ⅲ.预测生产广的运行395

Ⅳ.中间工厂的经验法则396

Ⅴ.中间工厂的较新发展397

参考文献397

第十八章放大：综述、结束语及注意事项399

Ⅰ.放大是否有捷径?399

Ⅱ.实验401

Ⅲ.模型化402

Ⅳ.本构方程中的有因次参数404

Ⅴ.放大回顾406

参考文献406