《化学反应工程基础》

前言1

第一章 绪论1

1-1 化学反应工程研究的对象和任务1

1-2 化学反应工程的研究方法3

1-3 反应过程和反应器的分类7

第二章 均相反应动力学11

2-1 恒温恒容过程11

2-1-1 简单的不可逆反应12

2-1-2 简单的可逆反应14

2-1-3 复杂反应16

2-2 恒温变容过程23

2-3 变温恒容过程27

2-4 动力学的实验和数据处理39

2-4-1 用积分法分析实验数据40

2-4-2 用微分法分析实验数据46

2-4-3 活化能的测定49

2-5 测定均相反应动力学的实验设备和方法51

第三章 均相反应器53

3-1 全混流釜式反应器53

3-1-1 单个全混釜恒温反应的计算方法54

3-1-2 多个全混釜串联的恒温反应57

3-1-3 平均反应时间和停留时间分布62

3-1-4 全混釜变温过程的计算方法67

3-1-5 釜式反应器的搅拌和传热69

3-2 平推流式反应器和分批釜式反应器71

3-3 各种反应器的组合与优化问题76

3-3-1 循环反应器76

3-3-2 自催化反应78

3-3-3 某些简单情况的最优化分析80

3-4 偏离理想流动状态的情况90

3-5 反应器的热稳定性问题99

第四章 非均相反应动力学107

4-1 概论107

4-2 表面吸附109

4-2-1 Langmuir型等温吸附线109

4-2-2 Freundlish型等温吸附线111

4-2-3 Темкин型等温吸附线112

4-2-4 BET型等温吸附线112

4-3 气-固相催化反应动力学113

4-3-1 表面反应控制113

4-3-2 吸附或脱附控制115

4-3-3 气-固反应动力学数据的测定方法123

4-3-4 动力学方程式的判别方法128

4-4 催化剂内部的传质与传热135

4-4-1 催化剂内部的传质135

4-4-2 催化剂内部的传热143

4-5 催化剂的有效系数146

4-5-1 等温催化剂的有效系数147

4-5-2 非等温催化剂的有效系数156

4-5-3 η对动力学研究的影响162

4-5-4 有效系数对反应选择性的影响165

4-6 催化剂失活机理与有效系数169

4-7 催化剂的一些参数的测试方法171

4-7-1 孔隙率和孔径分布的测定171

4-7-2 比表面的测定173

4-7-3 有效扩散系数的测定175

4-8 非催化气-固反应简介176

第五章 固定床反应器182

5-1 概述182

5-2 流速分布与压降187

5-2-1 流体的压降187

5-2-2 流速的分布190

5-3 床层中的传质192

5-3-1 外扩散过程192

5-3-2 床层中的混合扩散196

5-4 床层中的传热200

5-4-1 主流体与颗粒表面间的传热200

5-4-2 床层中的传热与温度场202

5-4-3 主流体与器壁间的放热系数207

5-5 固定床反应器的计算模型212

5-5-1 概述212

5-5-2 一些判据215

5-6 固定床设计的拟均相模型217

5-7 气-液-固三相反应器225

5-7-1 三相床的流态227

5-7-2 液体的径向分布228

5-7-3 液体滞留量229

5-7-4 滴流床的压降231

5-7-5 催化剂的润湿效率233

5-7-6 反应器的计算模型236

5-7-7 催化剂的有效系数242

5-7-8 混合扩散系数249

5-7-9 传质系数250

5-7-10 壁传热系数和有效导热系数252

5-7-11 滴流床反应器的一些判据253

第六章 流化床反应器255

6-1 概述255

6-1-1 流态化的基本形式和特性256

6-1-2 流化技术的主要优缺点261

6-1-3 流化床反应器的应用263

6-1-4 流化床反应器的主要部件266

6-2-1 流速与压降268

6-2 流化床的流体力学268

6-2-2 流化床反应器的高度275

6-3 流化床的传热279

6-4 流化床的数学模型282

6-4-1 气泡和它的行为282

6-4-2 数学模型285

6-5 流化床反应器中的固体输送问题297

6-5-1 孔口下料297

6-5-2 垂直管输送299

6-5-3 水平管输送300

6-5-4 流化床反应器中的固体循环303

6-6 展望304

第七章 非均相流体反应器308

7-1 相界面的传质理论310

7-1-1 双膜理论310

7-1-2 扩散边界层理论311

7-2 反应过程的宏观动力学313

7-2-1 气-液过程的宏观动力学313

7-2-2 液-液过程的宏观动力学328

7-3 反应器设计方法概要331

第八章 生化反应器333

8-1 概论333

8-2 生物和酶反应动力学340

8-2-1 酶反应动力学341

8-2-2 微生物反应动力学348

8-3 酶催化和生物反应器351

8-3-1 反应器分类351

8-3-2 反应器中的扩散问题353

8-3-3 分批釜式反应器的计算方法357

8-3-4 连续操作反应器的计算方法359

8-4 酶的固定化367

符号371