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第一章 绪论1

1.1化学反应工程学的发展过程与研究内容1

1.1.1化学反应工程学的发展1

1.1.2化学反应工程学的研究内容1

1.2化学反应工程学的体系与研究方法2

1.2.1化学反应工程学的体系3

1.2.2化学反应工程学的研究方法3

1.2.3反应技术的开发过程5

1.2.4反应过程的放大程度和开发周期5

1.3反应装置与反应方法概述6

1.3.1反应器的分类6

1.3.2反应器的设计8

第二章 均相反应动力学10

2.1化学反应计量学10

2.1.1化学反应计量式10

2.1.2反应程度12

2.1.3化学反应的转化率、收率和选择性12

2.2化学反应速率16

2.2.1反应物系组成的表示方法16

2.2.2化学反应速率的表示方法18

2.3反应速率方程19

2.3.1均相单一反应的速率方程19

2.3.2反应速率常数к22

2.3.3温度对不同类型单一反应速率的影响25

2.3.4测定化学反应动力学数据的方法27

2.4复合反应28

2.4.1平行反应28

2.4.2连串反应31

2.4.3复合反应的收率与选择性32

2.5非恒容反应系统33

2.5.1影响反应系统体积的因素33

2.5.2非恒容系统中组分浓度的表示34

2.5.3非恒容系统的动力学表达式35

习题36

第三章 理想流动反应器中的均相反应过程38

3.1概述38

3.1.1反应器设计的任务38

3.1.2反应器设计的模型化方法39

3.1.3工业反应器的放大39

3.2反应器的分类与流动状态的理想化40

3.2.1反应器的基本类型40

3.2.2理想流动反应器41

3.2.3流动反应器的空时、空速42

3.3简单反应器43

3.3.1间歇反应器43

3.3.2平推流反应器45

3.3.3全混流反应器47

3.4反应器的组合操作50

3.4.1平推流反应器的串、并联50

3.4.2全混釜的串、并联52

3.4.3不同型式反应器的组合56

3.4.4循环反应器57

3.5选择反应器型式与操作方法的一般规则59

3.5.1生产能力的比较60

3.5.2反应选择性的比较62

3.6非等温过程反应器的计算68

3.6.1间歇反应器68

3.6.2平推流反应器69

3.6.3全混流反应器74

3.7全混釜中进行化学反应时的热稳定性75

3.7.1稳定操作的两个必要条件75

3.7.2操作条件对稳定性的影响76

习题78

第四章 停留时间分布及反应器流动模型81

4.1反应器中物料的停留时间分布81

4.1.1非理想流动的起因81

4.1.2流体的停留时间分布及其描述82

4.1.3停留时间分布的实验测定83

4.1.4平均停留时间与散度86

4.2理想反应器的停留时间分布88

4.2.1平推流模型88

4.2.2全混流模型89

4.3非理想流动模型90

4.3.1多级混合模型90

4.3.2扩散模型94

4.4非理想流动与反应器设计96

4.4.1病态流动的判断与改进设计的方向97

4.4.2非理想流动反应器中转化率的计算98

习题100

第五章 固体催化剂与非均相反应动力学102

5.1催化剂的特点102

5.2多相催化与吸附103

5.2.1多相催化作用103

5.2.2吸附与脱附104

5.3催化剂的物理性质108

5.3.1比表面积108

5.3.2孔体积和孔径分布110

5.4催化剂的主要性能及其测定112

5.5气-固非均相催化过程与控制步骤114

5.6流体与催化剂颗粒外表面间的传质与传热114

5.6.1传递系数115

5.6.2流体与颗料外表面间的浓度差和温度差116

5.7气-固相催化反应动力学118

5.7.1气-固相催化反应速率118

5.7.2双曲线型反应速率式（L-H-H-W型）119

5.7.3幂数型反应速率式及其他的经验方法123

5.8多孔催化剂内的传质——内扩散126

5.8.1催化剂的内扩散126

5.8.2等温有效系数128

5.9非均相反应动力学的研究方法135

5.9.1本征动力学的研究136

5.9.2宏观动力学实验140

5.10催化剂的失活140

习题142

第六章气固相固定床反应器145

6.1概述145

6.2固定床反应器类型145

6.2.1绝热式反应器145

6.2.2换热式反应器146

6.3固定床反应器内的流体流动147

6.3.1催化剂颗粒直径和形状系数147

6.3.2床层空隙率148

6.3.3流体在固定床中的流动特性149

6.3.4流体流过固定床层的压力降150

6.4固定床反应器内的传热151

6.4.1催化剂颗粒与流体间的传热152

6.4.2固体催化剂床层中的热传递153

6.5气固相固定床反应器内的传质155

6.5.1气-固相催化反应的历程155

6.5.2流体与催化剂颗粒外表面间的传质155

6.5.3催化剂颗粒内部的传质157

6.5.4床层内的混合扩散160

6.6总反应速度方程式161

6.7固定床反应器设计163

6.7.1经验法163

6.7.2数学模型法163

习题178

第七章 流态化反应过程与反应器180

7.1概述180

7.2流态化基础知识181

7.2.1流态化基本特征和流化质量181

7.2.2流化颗粒的分类182

7.3气固密相流化床的结构182

7.4流化床工艺计算183

7.4.1床层压降183

7.4.2临界流化速度与带出速度184

7.5流化床中的传热186

7.6鼓泡流态化188

7.6.1气泡相188

7.6.2乳化相189

7.6.3气泡相与乳化相间的传质190

7.6.4流化床反应器的两相模型191

7.7湍动流态化193

习题195

第八章 气液反应过程与反应器196

8.1概述196

8.1.1气液反应历程196

8.1.2气液相间传质197

8.2气液反应动力学198

8.2.1气液反应过程基础方程198

8.2.2极慢反应与慢反应199

8.2.3中速反应200

8.2.4快反应和瞬时反应201

8.2.5气液反应过程的重要参数203

8.3气液反应器205

8.3.1气液反应器分类205

8.3.2鼓泡塔式反应器207

8.3.3填料塔式反应器210

8.3.4超重力旋转床反应器212

习题213

符号说明215

参考文献220