《化学工程手册 第24篇 化学反应工程》求取 ⇩

目录1

24.1 总述1

24.1.1 化学反应工程和反应器的设计1

24.1.2 化学反应器的基本类别1

24.1.3 传递现象和反应动力学2

24.1.4 反应器设计的基本方法3

参考文献4

24.2 化工反应动力学5

24.2.1 反应速度的定义5

24.2.2 均相反应动力学5

（1）反应速度理论简述5

（2）单一反应7

（3）复杂反应9

（4）链锁反应9

（5）聚合反应12

（6）动力学方程和参数的确定23

24.2.3 气－固催化反应动力学23

（1）吸附23

（2）反应速率式23

（3）外扩散及总括速率30

（4）内扩散31

（5）催化剂的失活43

24.2.4 气－固相非催化反应动力学44

（6）实验方法及数据处理44

（1）缩核模型45

（2）缩粒模型46

24.2.5 气－液相反应动力学47

（1）相间传质理论简述47

（2）反应速度式48

（3）实验测定方法53

（4）动力学特性与反应器型式的选定53

24.2.6 其它多相反应的动力学53

（1）液－液相反应53

（2）气－液－固相反应54

参考文献59

24.3 理想流动的反应器60

24.3.1 平推（柱塞）流式反应器（PFR）60

（1）等温等容的情况60

（2）等温变容的情况60

24.3.2 连续流动搅拌（全混）式反应器（CSTR）62

（1）单釜62

（2）多釜串联62

24.3.3 循环反应器64

24.3.4 组合式反应器66

24.3.5 半连续（或半分批）操作的反应器66

（2）平推流式反应器67

（1）分批式反应器67

24.3.6 非等温反应器的计算67

（3）连续流通的全混流反应器68

（4）非等温操作的图解法69

24.3.7 全混釜的热稳定性69

24.3.8 反应器型式与操作条件的评选71

（1）单一反应71

（2）复合反应74

24.3.9 反应器中的搅拌77

（1）搅拌器77

（2）搅拌功率83

（3）搅拌釜中的传热86

参考文献90

（4）放大准则90

24.4 非理想流动91

24.4.1 停留时间分布91

24.4.2 流动模型94

（1）分散模型94

（2）多釜串联模型103

（3）速度分布（对流）模型105

（4）组合模型109

24.4.3 流体的混合态及其对反应的影响113

参考文献115

（1）固体粒子和床层空隙率116

24.5.1 流体的流动和压降116

24.5 固定床反应器116

（2）床层压降117

24.5.2 固定床中的传质和传热118

（1）粒子与流体间的传质118

（2）粒子与流体间的传热120

（3）粒子与流体间的浓度梯度和温度梯度120

（4）固定床的有效导热系数120

（5）固定床与器壁间的传热膜系数hw及ho123

24.5.3 薄层催化剂的反应器计算125

24.5.4 等温床的计算125

24.5.5 绝热床的计算126

24.5.6 自己换热式反应器的计算129

24.5.7 拟均相二维模型130

（1）基础方程组130

（2）基础方程组的解法131

24.5.8 非均相模型133

（1）粒子与流体间有梯度的一维模型133

（2）粒内及粒子与流体间均有梯度的一维模型133

（3）非均相二维模型134

24.5.9 模型的选用和参数的影响135

（1）从床层径向温度梯度进行的判别135

（2）从床层稳定性进行的判别136

参考文献137

（3）参数的效应137

24.6 流化床反应器138

24.6.1 概述138

24.6.2 流化床的流体力学行为139

（1）粒子的流态化性能139

（2）几个特征速度140

（3）床层的膨胀142

（4）气体分布器144

（5）气泡146

（6）乳相的动态150

（7）内部构件的影响150

（9）沉降分离高度与粒子浓度分布151

（8）夹带与扬析151

（10）粒子的捕集153

24.6.3 流化床中的传热160

（1）床层与外壁间的给热160

（2）床层与浸没表面间的给热161

（3）最大给热系数165

（4）粒子与流体间的给热165

24.6.4 流化床中的传质166

（1）粒子与流体间的传质166

（2）床层与壁或浸没物体间的传质166

（3）相间的传质167

（1）概述168

24.6.5 流化床反应器的数学模型168

（2）气泡两相模型169

（3）鼓泡床模型170

（4）气泡集团模型170

（5）四区模型172

（6）自由空间模型174

参考文献174

24.7.1 结构型式及其选择174

24.7 气－液相反应器176

（1）鼓泡流型177

（2）分布器的开孔率177

24.7.2 气－液反应器中的传递过程177

（3）气泡尺寸178

（4）气含率178

（5）比表面积183

（6）传质系数183

（7）扩散系数188

（8）气体的溶解度188

（9）鼓泡液中的传热190

24.7.3 气－液鼓泡系统的返混与流动模型194

（1）微分型模型194

（2）阶梯型模型196

（3）流动模型参数的求得197

24.7.4 鼓泡反应器的设计计算203

24.7.5 气－液相生物化学反应器210

（1）生化反应动力学的特征210

（2）氧的传质211

（3）动量传递212

（4）传热问题212

（5）生化反应器的混和与流动型态212

参考文献213

24.8 其它的多相流反应器215

24.8.1 液－液相反应器215

（1）分批操作215

（4）并流塔式操作216

（3）逆流操作的连续搅拌釜系统216

（2）并流连续搅拌釜216

（5）逆流塔式操作218

（6）有传质阻力时的情况218

（7）液－液相反应器的放大219

24.8.2 滴流床（或称涓流床）220

（1）宏观动力学220

（2）流体力学的情况220

（3）传质系数223

（4）数学模型225

24.8.3 三相流化床227

（3）床层的膨胀或收缩228

（1）起始流化液速228

（2）气泡228

（4）各相的存留率229

（5）压降229

（6）分散系数230

（7）气－液传质系数与给热系数230

24.8.4 浆料反应器231

参考文献232

24.9 反应装置的最优化233

24.9.1 反应装置的稳定性与参数敏感性233

（1）微分法235

24.9.2 反应装置的最优化235

（2）拉格朗日乘子法236

（3）迭代法（爬山法）237

（4）线性规划法237

（5）变分法238

（6）动态规划法238

（7）最大（小）值原理法239

参考文献241

24.10 反应技术的开发243

24.10.1 反应技术开发的方法243

24.10.2 技术开发各阶段的任务245

附录 MKS制和SI制的换算表246