化学反应工程 （同名图书）

内容简介

化学反应工程主要研究工业规模化学反应过程的优化设计与控制。它是一门综合性强、要求基础知识面广的专业技术学科，涉及化工、石油、轻工、医药、生化、食品、环境等众多专业。

本书的基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面。

本书在不破坏课程基本框架的前提下，能用图、表说明问题的，尽量减少繁琐的数学推导，着重做到基本概念的解释要准确、基本理论和计算要简明、基本分析解决问题的技能要适用，加强和已学过的课程及工厂实践的联系，注重培养学生的工程观念，理论联系实际，为学生后续的专业课程学习和走上工作岗位打下坚实的理论基础。

本书内容包括绪论、均相反应动力学基础、反应器内的流体流动、均相理想流动反应器、非均相反应动力学、非均相反应器。

编辑推荐

本书适用于高等院校化工类专业，也可作为从事化工生产的技术人员的参考资料。

图书目录

1　绪论1

1.1化学反应工程的发展、任务和范畴1

1.1.1化学反应工程发展简述1

1.1.2化学反应工程的范畴和任务1

1.2化学反应工程的分类3

1.2.1化学反应的类型3

1.2.2反应器的形式分类3

1.2.3反应器操作方法的分类4

1.3化学反应工程的研究方法5

1.3.1传统研究方法5

1.3.2解析法5

1.3.3模型法5

习题6

2　均相反应动力学基础7

2.1基本概念和术语7

2.1.1化学反应式和计量方程7

2.1.2单一反应和复杂反应7

2.1.3反应的转化率、选择性和收率8

2.1.4化学反应速率10

2.1.5反应动力学方程12

2.2单一反应动力学方程14

2.2.1等温恒容过程14

2.2.2等温变容过程18

2.3复杂反应动力学方程19

2.3.1可逆反应19

2.3.2平行反应21

2.3.3连串反应22

习题23

3　反应器内的流体流动25

3.1返混25

3.1.1返混的定义25

3.1.2返混对生产过程的影响25

3.1.3降低返混程度的工业措施25

3.1.4反应器内的流动状态27

3.2流体在反应器内的停留时间分布27

3.2.1停留时间分布的定量描述27

3.2.2用对比时间作变量的停留时间分布28

3.2.3寻求停留时间分布的实验方法29

3.3两种理想流动模型的停留时间分布33

3.4非理想流动模型35

3.4.1多级混合模型35

3.4.2轴向扩散模型36

习题38

4　均相理想流动反应器40

4.1间歇反应器40

4.1.1生产数据法40

4.1.2动力学数据法42

4.1.3设备之间的平衡44

4.1.4间歇反应器的热量衡算45

4.2连续操作釜式反应器46

4.2.1单个连续操作釜式反应器46

4.2.2多个连续操作釜式反应器的串联48

4.2.3连续操作釜式反应器的热稳定性50

4.2.4釜式反应器的搅拌器53

4.3理想置换反应器56

4.3.1等温理想置换反应器的设计方程56

4.3.2管式反应器的直径和长度计算58

4.4反应器的优化59

4.4.1简单反应和反应器59

4.4.2复杂反应和反应器61

习题62

5　非均相反应动力学65

5.1催化剂基础65

5.1.1催化过程及特征65

5.1.2固体催化剂的组成66

5.1.3催化剂的制造67

5.1.4催化剂的使用68

5.1.5催化剂的失活和再生70

5.1.6催化剂的性能72

5.2气固相催化反应本征动力学73

5.2.1气固相催化反应模型和控制步骤73

5.2.2化学吸附速率和吸附模型74

5.2.3表面化学反应77

5.2.4反应本征动力学77

5.3气固相催化反应宏观动力学80

5.3.1催化剂颗粒内的气体扩散80

5.3.2等温反应宏观动力学方程81

5.3.3内扩散对反应选择性的影响83

5.3.4消除内扩散影响的方法84

5.4气液相反应宏观动力学简介84

5.4.1气液相传质理论85

5.4.2气液相反应的类型及其化学增强因子β86

5.4.3气液相宏观动力学方程88

习题89

6　非均相反应器91

6.1固定床反应器91

6.1.1固定床反应器的特点91

6.1.2固定床反应器的类型92

6.1.3固定床反应器内的流体流动95

6.1.4固定床反应器中的传质与传热99

6.1.5固定床反应器的工艺计算101

6.2流化床反应器106

6.2.1流化床反应器的特点106

6.2.2流化床反应器的类型及结构107

6.2.3流化床反应器内的流体流动109

6.2.4流化床反应器内的传质和传热114

6.2.5流化床反应器的构件116

6.2.6流化床反应器的工艺计算121

6.3气液相反应器123

6.3.1汽液相反应器的特点与应用123

6.3.2气液相反应器基本类型与结构123

6.3.3鼓泡塔反应器的工艺计算126

6.4其他非均相反应器简介132

6.4.1气液固三相反应器132

6.4.2生化反应器135

6.4.3电化学反应器136

6.4.4聚合反应器137

习题138

参考文献141