《化学反应工程》

第1章绪论1

1.1概述1

1.2化学反应器形式举例2

1.3化学反应工程学的基本方法5

第2章均相反应动力学6

2.1反应速率方程6

2.1.1反应速率定义及其表示方法6

2.1.2均相反应动力学方程7

2.1.3速率常数k与温度的关系——Arrhenius公式8

2.2单一反应9

2.2.1一级反应9

2.2.2二级反应9

2.2.3n级反应10

2.3可逆反应12

2.3.1一级可逆反应12

2.3.2二级可逆反应12

2.4复合反应13

2.4.1一级平行反应14

2.4.2一级连串反应15

2.5自催化反应16

2.6反应前后分子数变化的气相反应17

2.6.1膨胀因子δ和膨胀率ε17

2.6.2等温等压变容过程18

2.6.3等温等容变压过程18

2.7动力学的实验和数据处理19

2.7.1用积分法分析实验数据20

2.7.2用微分法分析实验数据22

参考文献23

习题23

第3章均相等温反应器26

3.1概述26

3.1.1反应器中的流动问题26

3.1.2反应器操作中的几个常用名词27

3.2简单反应器27

3.2.1间歇反应器28

3.2.2平推流反应器30

3.2.3全混流反应器32

3.3组合反应器34

3.3.1多个全混釜串联35

3.3.2循环反应器37

3.3.3半连续操作的反应器38

3.4反应器选型与操作方式40

3.4.1单一反应：反应器形式的比较41

3.4.2复合反应：操作方式评选44

3.4.3某些简单情况的最优化分析50

参考文献55

习题56

第4章变温过程均相反应器59

4.1热量衡算方程60

4.2通用图解法设计61

4.3最佳温度控制62

4.4间歇釜式反应器的计算63

4.5平推流反应器64

4.6全混流反应器的热稳定性分析65

4.6.1全混流反应器的热衡算方程65

4.6.2全混流反应器的热稳定性65

4.6.3定常态热稳定性的判据67

参考文献69

习题69

第5章非理想流动70

5.1概述70

5.2停留时间分布函数70

5.2.1寿命分布密度函数E（t）70

5.2.2寿命分布积累函数F（t）71

5.2.3年龄分布密度函数I（t）71

5.2.4年龄分布积累函数Y（t）71

5.3停留时间分布的实验测定72

5.3.1脉冲示踪法72

5.3.2阶跃示踪法73

5.3.3由F（t）函数推算I（t）函数73

5.4停留时间分布的特征74

5.4.1平均停留时间（平均寿命）74

5.4.2方差（散度）75

5.4.3用对比时间表示的停留时间分布函数76

5.5流动模型77

5.5.1平推流模型77

5.5.2全混流模型78

5.5.3串联全混釜模型（N-CSTR模型）80

5.5.4轴向分散模型82

5.5.5层流模型87

5.5.6宏观混合釜模型89

参考文献90

习题90

第6章非均相流固催化反应器92

6.1概述92

6.2气固相催化反应动力学92

6.3固定床催化反应器95

6.3.1等温与绝热式固定床反应器97

6.3.2列管式固定床反应器设计103

6.4流化床反应器110

6.4.1概述110

6.4.2流化床中的气、固运动111

6.4.3流化床中的传递过程116

6.4.4流化床中的数学模型119

6.5滴流床反应器124

6.5.1概述124

6.5.2滴流床的流动状态125

6.5.3滴流床中的传质126

6.5.4滴流床反应器模型127

参考文献130

习题131

第7章气液两相反应器133

7.1概述133

7.1.1气液相反应设备133

7.1.2气液传质的双膜模型134

7.1.3气液相反应的宏观动力学136

7.1.4比相界面与气含率136

7.2气液相反应动力学137

7.2.1气液相反应的类型137

7.2.2气液相反应的基础方程式137

7.2.3不同类型气液相二级不可逆反应的宏观速率式139

7.2.4气液相反应中的几个重要参数144

7.2.5气液相反应速率的实验测定145

7.3化学吸收填料塔的计算146

参考文献149

习题149

第8章聚合反应器151

8.1聚合反应的类型152

8.2聚合方法和聚合反应器153

8.2.1聚合方法153

8.2.2聚合反应器155

8.3聚合反应器内流体的流动与传热158

8.3.1流动与搅拌158

8.3.2非牛顿流体的传热166

8.4聚合反应器的设计和放大169

参考文献172

第9章生化反应器173

9.1概述173

9.2生化反应过程的动力学174

9.3生化反应器和它的操作180

参考文献182

第10章列管式固定床反应器设计计算示例183

10.1反应器设计的教学要求183

10.2拟均相一维模型计算气相丁醛加氢反应器183

10.2.1反应组成的计算183

10.2.2丁醛加氢热力学参数计算184

10.2.3丁醛加氢反应流体力学计算189

10.2.4反应器总传热系数的求取190

10.2.5拟均相一维模型的建立和求解191

10.3图纸194

习题196