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化學反應工程(第6版十二五普通高等教育本科國家級規劃教材)/名師名著教育中國規劃精品系列

  • 作者：編者:朱炳辰//李濤|責編:趙玉清
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122478658
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：304
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書共九章。緒論闡述了化學反應工程的基本研究方法和研究內容；第一章對化學反應工程所涉及的物理化學、熱力學相關知識進行了梳理，並介紹了基本的工業反應器及設計基礎；第二章闡述了氣-固相催化反應本征及宏觀反應動力學和傳質過程對其的影響；第三章介紹了釜式和均相管式反應器中的基本反應規律及其優化；第四章討論反應器中的停留時間分佈規律及非理想流動；第五章?第九章分別針對工業應用的氣-固相催化反應工程、氣液反應工程、流-固相非催化反應工程、流化床反應工程、氣-液-固三相反應工程及其反應器作了系統的闡述。鑒於本科教學的學時數限制，建議在使用本書教學時，將第一章至第五章作為本科生教學內容，第六章至第九章供學有餘力的學生拓展知識面或用於研究生教學。
    本書為高等學校化學工程與工藝專業教材，也可供有關研究、設計和生產單位工程技術人員參考。
作者介紹
編者:朱炳辰//李濤|責編:趙玉清
目錄
緒論
    一、物質轉化過程工業中的化學加工
    二、化學反應工程與多尺度及多學科的聯繫
    三、數學模擬方法
    四、工程放大與優化
      參考文獻
第一章  應用化學反應動力學及反應器設計基礎
  第一節  化學反應和工業反應器的分類
    一、化學反應的分類
    二、工業反應器的分類
  第二節  化學計量學
    一、化學計量式
    二、反應進度、轉化率及化學膨脹因子
    三、多重反應系統中獨立反應數的確定
    四、多重反應的收率及選擇率
    五、氣相反應的物料衡算
  第三節  加壓下氣相反應的反應焓和化學平衡常數
    一、理想氣體和實際氣體的狀態方程
    二、氣體的摩爾定壓熱容和氣相反應的摩爾反應焓
    三、實際氣體的化學反應平衡常數
  第四節  化學反應速率及動力學方程
    一、間歇系統及連續系統的化學反應速率
    二、動力學方程
  第五節  溫度對反應速率的影響及最佳反應溫度
    一、溫度對反應速率常數的影響
    二、溫度對單一反應速率的影響及最佳溫度曲線
    三、溫度對平行和連串反應速率的影響
  第六節  反應器設計基礎及基本設計方程
    一、反應器設計基礎
    二、反應器設計的基本方程
  第七節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第二章  氣-固相催化反應本征及宏觀動力學
  第一節  催化及固體催化劑
    一、催化反應
    二、固體催化劑
  第二節  化學吸附與氣-固相催化反應本征動力學模型
    一、吸附等溫方程
    二、均勻表面吸附動力學模型
    三、不均勻表面吸附動力學模型
  第三節  氣-固相催化反應宏觀過程與催化劑顆粒內氣體的擴散
    一、氣-固相催化反應宏觀過程
    二、固體催化劑顆粒內氣體的擴散與曲折因子
  第四節  內擴散有效因子
    一、等溫催化劑單一反應內擴散有效因子
    二、等溫內擴散對多重反應選擇率的影響
    三、非等溫催化劑內擴散有效因子
  第五節  氣-固相間熱、質傳遞過程對總體速率的影響
    一、外擴散有效因子

    二、工業催化反應器中氣流主體與催化劑外表面間的濃度差和溫度差
  第六節  固體顆粒催化劑的工程設計
    一、異形催化劑
    二、活性組分不均勻分佈催化劑
    三、顆粒催化劑的孔徑分佈及內表面積設計
  第七節  氣-固相催化反應宏觀動力學模型
    一、工業顆粒催化劑總體速率的實驗測定
    二、宏觀與本征反應動力學模型
  第八節  固體催化劑的失活
    一、固體催化劑失活的原因
    二、催化劑失活動力學
  第九節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第三章  釜式及均相管式反應器
  第一節  間歇釜式反應器
    一、釜式反應器的特徵
    二、間歇釜式反應器的數學模型
    三、間歇釜式反應器的工程放大及操作優化
  第二節  連續流動均相管式反應器
    一、均相管式反應器的特徵
    二、平推流均相管式反應器的數學模型
  第三節  連續流動釜式反應器
    一、連續流動釜式反應器的特徵及數學模型
    二、多級全混釜的串聯及優化
    三、全混流反應器的熱穩定性
  第四節  理想流動反應器的體積比較
  第五節  多重反應的選擇率
    一、平行反應
    二、連串反應
  第六節  半間歇釜式反應器
    一、半間歇釜式反應器的特徵
    二、半間歇釜式反應器的數學模型
  第七節  釜式反應器中進行的多相反應
    一、釜式反應器中進行的液-液非均相反應
    二、釜式反應器中進行的液-固非均相反應
    三、釜式反應器中進行的氣-液相絡合催化反應
  第八節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第四章  反應器中的混合及對反應的影響
  第一節  連續反應器中物料混合狀態分析
    一、混合現象的分類
    二、連續反應過程的考察方法
  第二節  停留時間分佈
    一、停留時間分佈的定義
    二、停留時間分佈的實驗測定
    三、停留時間分佈的數字特徵
    四、理想流型反應器的停留時間分佈
    五、停留時間分佈曲線的應用

  第三節  非理想流動模型
    一、數學模型方法
    二、軸向混合模型
    三、多級串聯全混流模型
  第四節  非理想流動反應器的計算
    一、軸向混合反應器的轉化率
    二、多級串聯全混流反應器的轉化率
  第五節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第五章  固定床氣-固相催化反應工程
  第一節  固定床氣-固相催化反應器的基本類型和數學模型
    一、固定床氣-固相催化反應器的基本類型
    二、固定床催化反應器的數學模型
  第二節  固定床流體力學
    一、固定床的物理特性
    二、單相流體在固定床顆粒層中的流動及壓力降
    三、徑向流動反應器中流體的分佈
    四、固定床流體的徑向及軸向混合
  第三節  固定床熱量與質量傳遞過程
    一、固定床徑向傳熱過程分析
    二、固定床對壁的給熱係數
    三、固定床徑向有效熱導率和壁給熱係數
    四、固定床徑向及軸向傳熱的偏微分方程
    五、固定床中流體與顆粒外表面間的傳熱與傳質
  第四節  絕熱式固定床催化反應器
    一、絕熱溫升及絕熱溫降
    二、絕熱催化床及乙苯催化脫氫制苯乙烯反應器
    三、多段換熱式催化反應器
  第五節  連續換熱內冷自熱式催化反應器
    一、內冷自熱式催化反應器的一維平推流數學模型
    二、內冷自熱式氨合成反應器的熱穩定性
  第六節  連續換熱外冷及外熱管式催化反應器
    一、連續換熱外冷管式催化床的數學模型
    二、連續換熱外冷管式催化反應器的飛溫及參數敏感性
    三、強放熱多重反應管式反應器的設計
    四、管式反應器的床層宏觀反應動力學和環氧乙烷合成反應器的活性校正係數案例
    五、連續換熱外熱管式催化反應器
  第七節  薄床層催化反應器
    一、薄床層催化反應器軸向返混模型
    二、薄床層氨氧化催化反應器的一維軸向彌散數學模型
  第八節  催化反應過程進展
    一、強制振蕩非定態周期操作催化反應過程
    二、催化-吸收耦聯
    三、催化-吸附耦聯
    四、催化-催化耦聯
    五、催化-蒸餾
    六、膜催化
    七、超臨界化學反應
    八、均相催化多相化

    九、微化工技術
  第九節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第六章  氣-液反應工程
  第一節  氣-液反應平衡
    一、氣-液相平衡
    二、溶液中氣體溶解度的估算
    三、帶化學反應的氣-液相平衡
  第二節  氣-液反應歷程
    一、氣-液相間物質傳遞
    二、化學反應在相間傳遞中的作用
  第三節  氣-液反應動力學特徵
    一、伴有化學反應的液相擴散過程
    二、一級不可逆反應
    三、不可逆瞬間反應
    四、二級不可逆反應
    五、可逆反應
    六、平行反應
  第四節  氣-液反應器概述
    一、工業生產對氣-液反應器的要求
    二、氣-液反應器的形式和特點
  第五節  鼓泡反應器
    一、鼓泡反應器的操作狀態
    二、鼓泡反應器的流體力學特徵
    三、鼓泡反應器的軸向混合
    四、鼓泡反應器的傳質、傳熱特性
    五、鼓泡反應器的簡化反應模型
    六、攪拌鼓泡反應器
    七、鼓泡反應器的熱穩定性
  第六節  填料反應器
    一、填料特性和兩相流動特徵
    二、填料的潤濕表面和傳質係數
    三、填料反應器的軸向混合
    四、氣-液接觸有效表面
    五、填料反應器有效高度的計算
  第七節  討論與分析
    一、氣-液反應的特徵
    二、氣-液反應器的適應性
  參考文獻
  習題
第七章  流-固相非催化反應
  第一節  流-固相非催化反應的分類及特點
    一、流-固相非催化反應的分類
    二、流-固相非催化反應的特點
    三、流-固相非催化反應的研究方法
  第二節  流-固相非催化反應模型
    一、收縮未反應芯模型
    二、整體反應模型
    三、有限厚度反應區模型

  第三節  粒徑不變時縮芯模型的總體速率及控制
    一、總體速率
    二、流體滯流膜擴散控制
    三、固體產物層內擴散控制
    四、化學反應控制
  第四節  顆粒縮小時縮芯模型的總體速率
    一、流體滯流膜擴散控制
    二、化學反應控制
    三、宏觀反應過程與控制階段的判別
  第五節  流-固相非催化反應器及其計算
    一、流-固相非催化反應器
    二、固體顆粒呈平推流流動
    三、固體顆粒呈全混流流動
  第六節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第八章  流化床反應工程
  第一節  固體流態化的基本特徵及工業應用
    一、流態化現象
    二、流化床反應器的流型、流型轉變及基本特徵
    三、流態化技術的基本問題及與其他流-固接觸技術的比較
    四、流態化技術的工業應用
  第二節  流化床的特徵速度
    一、臨界流化速度及起始鼓泡速度
    二、起始湍動流化速度、快速流態化及密相氣力輸送的轉變速度
  第三節  氣-固密相流化床
    一、氣-固密相流化床的基本結構
    二、氣-固鼓泡流化床
    三、鼓泡流化床反應器的數學模型
    四、湍動流化床
    五、氣-固密相流化床的工業應用
  第四節  循環流化床
    一、流型轉變
    二、循環流化床的工業應用
  第五節  討論與分析
  參考文獻
  習題
第九章  氣-液-固三相反應工程
  第一節  氣-液-固三相反應器的類型及宏觀反應動力學
    一、氣-液-固三相反應器的類型
    二、氣-液-固三相反應的宏觀反應動力學
  第二節  三相滴流床反應器
    一、氣、液併流向下通過固定床的流體力學
    二、滴流床三相反應器中的傳遞過程
    三、石油加工中催化加氫裂化的加壓滴流床三相反應器
  第三節  機械攪拌鼓泡懸浮式三相反應器
    一、機械攪拌鼓泡懸浮式三相反應器的特徵
    二、機械攪拌反應器中三相床甲醇合成和一步法二甲醚合成案例
  第四節  鼓泡淤漿床反應器
    一、鼓泡淤漿床反應器的流體力學

    二、鼓泡淤漿反應器中的傳遞過程
  第五節  氣-液併流向上三相流化床反應器
    一、煤的直接液化三相流化床反應器
    二、氣-液併流向上三相流化床的流體力學
    三、氣-液併流向上三相流化床中的傳遞過程
  第六節  氣-液-固三相懸浮床反應器的數學模型
    一、三相懸浮床反應器的數學模型
    二、鼓泡三相淤漿床甲醇合成的數學模型和試驗驗證
    三、三相床F-T合成
  第七節  討論與分析
  參考文獻
  習題
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