化學反應工程（第三版）

0緒論 / 001
1均相單一反應動力學和理想反應器 / 004
1.1基本概念004
1.1.1化學反應式與化學反應計量方程004
1.1.2反應程度005
1.1.3轉化率005
1.1.4化學反應速率006
1.1.5化學反應動力學方程007
1.2建立動力學方程的方法009
1.2.1積分法009
1.2.2微分法011
1.2.3最小方差分析法012
1.3化學反應器設計基礎013
1.3.1反應器的分類013
1.3.2反應器設計的基礎方程014
1.3.3幾個時間概念015
1.4等溫條件下理想反應器的設計分析016
1.4.1間歇操作的充分攪拌槽式反應器016
1.4.2平推流反應器021
1.4.3全混流反應器027
1.5非等溫條件下理想反應器的設計031
1.5.1間歇反應器的熱量衡算031
1.5.2平推流反應器的熱量衡算032
1.5.3全混流反應器的熱量衡算033
本章小結033
深入討論036
習題036
2復合反應與反應器選型 / 040
2.1單一不可逆反應過程與反應器041
2.1.1單一不可逆反應過程平推流反應器與全混流反應器的比較041
2.1.2理想流動反應器的組合044
2.1.3不同型式反應器的組合047
2.1.4循環(huán)反應器048
2.2自催化反應特性與反應器選型050
2.3可逆反應特性與反應器選型052
2.4平行反應特性與反應器選型056
2.5連串反應特性與反應器選型061
本章小結066
深入討論067
習題068
3非理想流動反應器 / 072
3.1概述072
3.1.1返混定義072
3.1.2返混對反應過程的影響072
3.1.3按返混程度對反應器的分類073
3.2流體在反應器內的停留時間分布073
3.2.1停留時間分布的定量描述073
3.2.2停留時間分布規(guī)律的實驗測定075
3.2.3用對比時間作變量的停留時間分布080
3.2.4兩種理想反應器的停留時間分布規(guī)律080
3.3非理想流動模型083
3.3.1凝集流模型083
3.3.2多級混合槽模型084
3.3.3軸向擴散模型087
3.3.4模型法進行均相反應過程計算小結093
本章小結094
深入討論097
習題097
4氣固相催化反應本征動力學 / 099
4.1氣固相催化過程099
4.1.1催化過程及特征099
4.1.2非均相催化反應速率表達101
4.1.3非均相催化反應過程102
4.2固體催化劑103
4.2.1催化劑的組成和組分選擇103
4.2.2催化劑的制備105
4.2.3固體催化劑的比表面積、孔體積和孔體積分布106
4.3氣固相催化反應本征動力學109
4.3.1化學吸附與脫附109
4.3.2表面化學反應114
4.3.3反應本征動力學115
4.4本征動力學方程的實驗測定120
4.4.1外擴散與內擴散影響的消除120
4.4.2固定床積分反應器121
4.4.3微分法及其實驗裝置122
4.4.4循環(huán)反應器122
4.4.5動力學模型建立概述124
本章小結125
深入討論127
習題128
5氣固相催化反應宏觀動力學 / 130
5.1催化劑顆粒內氣體擴散130
5.1.1分子擴散131
5.1.2克努森擴散132
5.1.3綜合擴散132
5.1.4以顆粒為基準的有效擴散133
5.2氣固相催化等溫反應的宏觀動力學方程134
5.2.1球形催化劑上等溫反應宏觀動力學方程134
5.2.2其他形狀催化劑的等溫宏觀動力學方程139
5.3非等溫過程的宏觀動力學142
5.3.1催化劑顆粒內部的溫度分布規(guī)律142
5.3.2非等溫條件下的宏觀動力學方程143
5.3.3內擴散對復合反應選擇性的影響144
5.4流體與催化劑外表面間的傳質和傳熱146
5.4.1流體與催化劑顆粒外表面間的傳質146
5.4.2流體與催化劑顆粒外表面間的傳熱149
5.5催化劑的失活150
5.5.1失活現象151
5.5.2失活反應動力學151
5.5.3工業(yè)上處理失活問題的方法152
本章小結153
習題155
6氣固相催化反應固定床反應器 / 157
6.1流體在固定床內的傳遞特性157
6.1.1流體在固定床內的流動特性157
6.1.2固定床內徑向傳遞161
6.2固定床催化反應器的設計162
6.2.1固定床催化反應器的特點及類型162
6.2.2采用一維擬均相理想流動模型對反應器進行設計計算165
6.3固定床反應器模型評述174
6.3.1一維擬均相非理想流模型174
6.3.2二維擬均相模型175
6.3.3非均相模型177
本章小結178
習題179
7氣固相催化反應流化床反應器 / 181
7.1流化床的基本概念181
7.1.1流化床的基本概念181
7.1.2散式流化和聚式流化181
7.1.3濃相段和稀相段183
7.1.4流態(tài)化的不正常現象183
7.2流化床的工藝計算184
7.2.1反應器內徑的計算184
7.2.2流化床反應器床高的確定187
7.2.3流化床的熱傳遞188
7.3流化床內反應過程的計算189
7.3.1床層中氣泡行為189
7.3.2流化床的鼓泡床模型190
7.3.3反應過程的估算190
本章小結194
習題195
8氣液相反應過程與反應器 / 197
8.1概述197
8.1.1氣液反應的步驟197
8.1.2氣液反應過程的計算關系式198
8.2氣液反應動力學199
8.2.1氣液反應過程的基礎方程199
8.2.2極慢反應過程201
8.2.3慢反應過程202
8.2.4中速反應過程203
8.2.5快反應過程204
8.2.6瞬時反應過程204
8.2.7氣液反應過程的重要參數206
8.3氣液反應器208
8.3.1工業(yè)上常用的氣液反應器208
8.3.2填料塔式反應器的計算209
8.3.3鼓泡塔式反應器的計算212
本章小結215
深入討論216
習題216
9反應器的熱穩(wěn)定性和參數靈敏性 / 218
9.1全混流反應器的熱穩(wěn)定性218
9.1.1全混流反應器的熱量衡算218
9.1.2全混流反應器的定態(tài)219
9.2管式反應器的熱穩(wěn)定性221
9.2.1徑向傳熱管式反應器的熱量衡算方程221
9.2.2管式反應器允許的最大溫度差及允許管徑222
9.2.3管式反應器的熱點223
9.3反應器參數的靈敏性224
9.3.1反應器的安全性224
9.3.2反應器參數的靈敏性225
習題答案 / 228
符號表 / 234
參考文獻 / 236