化學反應器

前言

本教材自1999年出版后，已印刷7次。本教材的第一版對化工廠中常用及典型的五種反應器的結(jié)構(gòu)、特點、適用場合和設計計算都作了較為全面的介紹，其中，均相反應器部分重點講述了理想反應器的特點及計算等，還討論了實際管式反應器的計算方法、釜式反應器的放大和反應器的熱穩(wěn)定性等。本教材第二版在第一版的基礎上，對每章給出了學習目標，便于學習者自學，還增加了氣液固三相反應器的相關內(nèi)容，使涉及反應器類型更全面。此次修訂，由陜西省石油化工學校楊雷庫執(zhí)筆，在吸收同類教材的基礎上，對涉及的常用及典型反應器內(nèi)容增加了反應器操作要點，主要包括開、停車和事故處理，力求兼顧反應器的理論知識和操作，體現(xiàn)職業(yè)學校培養(yǎng)技能型人才的目標。由于編者水平所限，雖經(jīng)此次修訂，但教材中仍可能存在疏漏和不妥之處，懇請使用者批評指正。編者2011年9月

內(nèi)容概要

　　本書共分五章，闡述了化學工業(yè)中典型反應設備的特點、結(jié)構(gòu)、應用場合及設計計算方法，并對反應器領域中的新技術(shù)作了簡要介紹。書中編入了較多的例題與習題，便于教學中使用。
　　本書適合作為中等職業(yè)學?；瘜W工藝專業(yè)教材，也可作為化工技校有機、無機及精細化工專業(yè)的反應器教材，還可供有關工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論
一、化學反應器的發(fā)展、分類及操作
二、化學反應器在化工生產(chǎn)中的重要性
三、化學反應器課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務
四、化學反應器課程與相關課程的聯(lián)系及學習方法
第一章均相反應器
第一節(jié)均相反應器的特點、結(jié)構(gòu)及其工業(yè)應用
一、釜式反應器
二、管式反應器
第二節(jié)反應器計算的基本方程式
一、動力學方程
二、物料衡算方程
三、熱量衡算方程
第三節(jié)理想反應器
一、理想間歇操作釜式反應器
二、理想連續(xù)操作管式反應器
三、理想連續(xù)操作釜式反應器
四、理想連續(xù)操作反應器的組合
五、反應器形式和操作方式的選擇
第四節(jié)實際流動反應器
一、非理想流動的原因及其改善措施
二、返混及微混對反應結(jié)果的影響
三、層流管式反應器
復習思考題
習題
符號表
第二章氣液相反應器
第一節(jié)氣液相反應器的特點及結(jié)構(gòu)
一、氣液相反應器的特點及工業(yè)應用
二、氣液相反應器的結(jié)構(gòu)
三、氣液相反應器的選型
第二節(jié)鼓泡塔反應器
一、鼓泡塔的操作要點
二、鼓泡塔內(nèi)流體的流動及有關參數(shù)的計算
三、鼓泡塔中的傳質(zhì)
四、鼓泡塔中的傳熱
五、鼓泡塔反應器的經(jīng)驗計算法
第三節(jié)氣液固反應器簡介
一、滴流床反應器
二、漿態(tài)反應器
復習思考題
習題
符號表
第三章氣固相固定床催化反應器
第一節(jié)固定床反應器的特點及結(jié)構(gòu)
一、固定床反應器的特點及工業(yè)應用
二、絕熱式固定床反應器
三、換熱式與自熱式固定床反應器
四、固定床反應器的操作要點
第二節(jié)固定床反應器內(nèi)的流體流動
一、固定床反應器的床層特點
二、固定床反應器中流體流動的特性
三、固定床反應器的床層壓力降
第三節(jié)固定床反應器中的傳質(zhì)與傳熱
一、固定床反應器中的傳質(zhì)
二、固定床反應器中的傳熱
第四節(jié)固定床反應器的計算方法
一、經(jīng)驗計算法
二、固定床反應器經(jīng)驗計算舉例
三、數(shù)學模型法
四、計算機在反應器設計中的應用
復習思考題
習題
符號表
第四章流化床反應器
第一節(jié)流化床反應器的特點及結(jié)構(gòu)
一、流化床反應器的工業(yè)應用及特點
二、流化床反應器的類型及結(jié)構(gòu)
第二節(jié)流化床反應器內(nèi)的流體流動
一、固體流態(tài)化的形成
二、流態(tài)化的類型及特征
三、流化床的壓降
四、流化速度
五、氣固相流化床反應器的操作要點
第三節(jié)流化床的傳熱
一、流化床反應器的傳熱過程分析
二、床層與器壁之間的給熱
三、內(nèi)換熱器傳熱面積的計算
第四節(jié)流化床反應器的構(gòu)件
一、氣體分布板與預分布器
二、內(nèi)部構(gòu)件
三、氣固分離裝置
第五節(jié)流化床主體尺寸的確定
一、流化床直徑的確定
二、流化床層高度的確定
三、流化床反應器結(jié)構(gòu)計算舉例
第六節(jié)流化床新技術(shù)簡介
復習思考題
習題
符號表
第五章管式裂解爐
第一節(jié)燃料的燃燒及管式裂解爐的熱平衡
一、燃料的燃燒計算
二、管式裂解爐的熱平衡
第二節(jié)管式裂解爐中的傳熱
一、管式裂解爐的傳熱途徑分析
二、輻射傳熱的基本原理
三、輻射室的傳熱計算
四、熱平衡方程式
五、用圖解法確定輻射室熱負荷及煙氣在輻射室出口的溫度
復習思考題
習題
符號表
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   氣固系統(tǒng)的流化一般屬于聚式流化，早期多在鼓泡區(qū)操作，流化質(zhì)量較差。改善流化質(zhì)量是流化床研究的一個重要方向。近年來，對流化床的研究主要有以下幾個方面。 ①改變鼓泡流化床的某些參數(shù)，如提高氣速，采用較細粒度的固體顆粒，使鼓泡流化床轉(zhuǎn)化為湍動流化床，床層的反應性能可以大大改善。研究發(fā)現(xiàn)，上述過程并非細顆粒床所獨有，在很寬物性范圍和床層結(jié)構(gòu)特性下，逐漸提高氣速，流化床都會發(fā)生從鼓泡流態(tài)化向湍動流態(tài)化的轉(zhuǎn)變。 ②改善顆粒粒度結(jié)構(gòu)，對催化劑的粒度和粒度分布進行優(yōu)化選擇，即進行粒度設計，可使氣固聚式流化散式化。實驗表明，減小平均粒徑，加寬粒徑分布或增加細顆粒含量能改善流化質(zhì)量，如增加床層膨脹程度，提高兩相交換能力，減輕短路現(xiàn)象，并有可能省去內(nèi)部構(gòu)件。 ③采用加壓流化床是使聚式流化向散式流化轉(zhuǎn)變的有效手段之一，在較高壓力下，不但可以增大處理量，而且由于減少了固體密度與氣體密度之差，有利于流化質(zhì)量的改善。 ④采用細顆粒快速流化床可減小返混，提高兩相接觸效率，強化傳熱，使生產(chǎn)能力提高?？焖倭骰彩且粋€正在開發(fā)中的新領域，和傳統(tǒng)流化床相比具有顯著的優(yōu)點，因此，它已作為一種新型高效設備在石油、化工、冶金等部門逐步推廣使用。 ⑤使流化床處于其他引力場下工作。把外力場（如電場、磁場、離心力場等）引人流化床中，可以改變顆粒的受力狀況，增加床層的穩(wěn)定性。以磁場流化床為例，在床層鐵磁性顆粒（鐵磁性催化劑或鐵磁性惰性附加物質(zhì)）受到磁場的約束下，氣流通過時可發(fā)生無氣泡均勻流化。這樣可實現(xiàn)采用小顆粒、高通量、低壓降、氣固良好接觸的操作，顆?？梢赃B續(xù)引入和引出，實現(xiàn)逆流操作，防止顆粒夾帶，這是很理想的操作方式，但目前距工業(yè)應用尚有一定距離。 ⑥振動流化床（包括機械振動、聲波或超聲波振動等）可以在很低的流化速度下形成均勻流化。由于顆粒的脈沖跳動加強了氣固或固固之間的接觸，減少了黏結(jié)的機會，從而提高了傳遞速率，強化了生產(chǎn)過程。目前對振動流化技術(shù)的研究還主要局限在流體力學和熱量傳遞、干燥特性及振動參數(shù)的影響等方面，振動流化床作為反應器的研究工作還有待于加強。 另外，攪拌流化床在一些特定操作條件下也被采用，除了能提高流化質(zhì)量外，為防止在細粉和超細粉料流化時的溝流形成，以及顆粒有相互黏結(jié)和附壁傾向時進行穩(wěn)定操作都是十分重要的?，F(xiàn)已在一些大型烯烴氣相聚合工業(yè)反應器中采用。

圖書封面

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