化學(xué)反應(yīng)工程-第二版

內(nèi)容概要

　　靳海波主編的《化學(xué)反應(yīng)工程（第2版）》是化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)教材，主要內(nèi)容包括了均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、理想反應(yīng)器、非理想流動(dòng)、催化劑與非均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、固定床反應(yīng)器、氣液反應(yīng)過程與反應(yīng)器以及流態(tài)化反應(yīng)過程與反應(yīng)器等。為了能夠更加接近化工生產(chǎn)實(shí)際過程，本書除了從教學(xué)需要出發(fā)安排若干基礎(chǔ)訓(xùn)練的例題外，在部分章節(jié)中還有意安排了一些從設(shè)計(jì)實(shí)例中取材的大型例題，以期使學(xué)生通過這些例題的講解，了解工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，掌握解決問題所常用的方法，學(xué)以致用。
　　《化學(xué)反應(yīng)工程（第2版）》可作為高等院校石油化工、化工與制藥類專業(yè)教材，也可供化工領(lǐng)域中從事科研、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的科技人員參考。

書籍目錄

第一章　緒論
　1.1　化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展過程與研究?jī)?nèi)容
　1.1.1　化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展
　1.1.2　化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容
　1.2　化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的體系與研究方法
　1.2.1　化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的體系
　1.2.2　化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的研究方法
　1.2.3　反應(yīng)技術(shù)的開發(fā)過程
　1.2.4　反應(yīng)過程的放大程度和開發(fā)周期
　1.3　反應(yīng)裝置與反應(yīng)方法概述
　1.3.1　反應(yīng)器的分類
　1.3.2　反應(yīng)器的設(shè)計(jì)
第二章　均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
　2.1　化學(xué)反應(yīng)計(jì)量學(xué)
　2.1.1　化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式
　2.1.2　反應(yīng)程度
　2.1.3　化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、收率和選擇性
　2.2　化學(xué)反應(yīng)速率
　2.2.1　反應(yīng)物系組成的表示方法
　2.2.2　化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法
　2.3　反應(yīng)速率方程
　2.3.1　均相單一反應(yīng)的速率方程
　2.3.2　反應(yīng)速率常數(shù)后
　2.3.3　溫度對(duì)不同類型單一反應(yīng)速率的影響
　2.3.4　測(cè)定化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的方法
　2.4　復(fù)合反應(yīng)
　2.4.1　平行反應(yīng)
　2.4.2　連串反應(yīng)
　2.4.3　復(fù)合反應(yīng)的收率與選擇性
　2.5　非恒容反應(yīng)系統(tǒng)
　2.5.1　影響反應(yīng)系統(tǒng)體積的因素
　2.5.2　非恒容系統(tǒng)中組分濃度的表示
　2.5.3　非恒容系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式
　習(xí)題
第三章　理想流動(dòng)反應(yīng)器中的均相反應(yīng)過程
　3.1　概述
　3.1.1　反應(yīng)器設(shè)計(jì)的任務(wù)
　3.1.2　反應(yīng)器設(shè)計(jì)的模型化方法
　3.1.3　工業(yè)反應(yīng)器的放大
　3.2　反應(yīng)器的分類與流動(dòng)狀態(tài)的理想化
　3.2.1　反應(yīng)器的基本類型
　3.2.2　理想流動(dòng)反應(yīng)器
　3.2.3　流動(dòng)反應(yīng)器的空時(shí)、空速
　3.3　簡(jiǎn)單反應(yīng)器
　3.3.1　間歇反應(yīng)器
　3.3.2　平推流反應(yīng)器
　3.3.3　全混流反應(yīng)器
　3.4　反應(yīng)器的組合操作
　3.4.1　平推流反應(yīng)器的串、并聯(lián)
　3.4.2　全混釜的串、并聯(lián)
　3.4.3　不同型式反應(yīng)器的組合
　3.4.4　循環(huán)反應(yīng)器
　3.5　選擇反應(yīng)器型式與操作方法的一般規(guī)則
　3.5.1　生產(chǎn)能力的比較
　3.5.2　反應(yīng)選擇性的比較
　3.6　非等溫過程反應(yīng)器的計(jì)算
　3.6.1　間歇反應(yīng)器
　3.6.2　平推流反應(yīng)器
　3.6.3　全混流反應(yīng)器
　3.7　全混釜中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)的熱穩(wěn)定性
　3.7.1　穩(wěn)定操作的兩個(gè)必要條件
　3.7.2　操作條件對(duì)穩(wěn)定性的影響
　習(xí)題
第四章　停留時(shí)間分布及反應(yīng)器流動(dòng)模型
　4.1　反應(yīng)器中物料的停留時(shí)間分布
　4.1.1　非理想流動(dòng)的起因
　4.1.2　流體的停留時(shí)間分布及其描述
　4.1.3　停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)測(cè)定
　4.1.4　平均停留時(shí)間與散度
　4.2　理想反應(yīng)器的停留時(shí)間分布
　4.2.1　平推流模型
　4.2.2　全混流模型
　4.3　非理想流動(dòng)模型
　4.3.1　多級(jí)混合模型
　4.3.2　擴(kuò)散模型
　4.4　非理想流動(dòng)與反應(yīng)器設(shè)計(jì)
　4.4.1　病態(tài)流動(dòng)的判斷與改進(jìn)設(shè)計(jì)的方向
　4.4.2　非理想流動(dòng)反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化率的計(jì)算
　習(xí)題
第五章　固體催化劑與非均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
　5.1　催化劑的特點(diǎn)
　5.2　多相催化與吸附
　5.2.1　多相催化作用
　5.2.2　吸附與脫附
　5.3　催化劑的物理性質(zhì)
　5.3.1　比表面積
　5.3.2　孔體積和孔徑分布
　5.4　催化劑的主要性能及其測(cè)定
　5.5　氣—固非均相催化過程與控制步驟
　5.6　流體與催化劑顆粒外表面間的傳質(zhì)與傳熱
　5.6.1　傳遞系數(shù)
　5.6.2　流體與顆料外表面間的濃度差和溫度差
　5.7　氣—固相催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
　5.7.1　氣一固相催化反應(yīng)速率
　5.7.2　雙曲線型反應(yīng)速率式（L—H—H—W型）
　5.7.3　冪數(shù)型反應(yīng)速率式及其他的經(jīng)驗(yàn)方法
　5.8　多孔催化劑內(nèi)的傳質(zhì)——內(nèi)擴(kuò)散
　5.8.1　催化劑的內(nèi)擴(kuò)散
　5.8.2　等溫有效系數(shù)
　5.9　非均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究方法
　5.9.1　本征動(dòng)力學(xué)的研究
　5.9.2　宏觀動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
　5.10　催化劑的失活
　習(xí)題
第六章　氣固相固定床反應(yīng)器
　6.1　概述
　6.2　固定床反應(yīng)器類型
　6.2.1　絕熱式反應(yīng)器
　6.2.2　換熱式反應(yīng)器
　6.3　固定床反應(yīng)器內(nèi)的流體流動(dòng)
　6.3.1　催化劑顆粒直徑和形狀系數(shù)
　6.3.2　床層空隙率
　6.3.3　流體在固定床中的流動(dòng)特性
　6.3.4　流體流過固定床層的壓力降
　6.4　固定床反應(yīng)器內(nèi)的傳熱
　6.4.1　催化劑顆粒與流體間的傳熱
　6.4.2　固體催化劑床層中的熱傳遞
　6.5　氣固相固定床反應(yīng)器內(nèi)的傳質(zhì)
　6.5.1　氣—固相催化反應(yīng)的歷程
　6.5.2　流體與催化劑顆粒外表面間的傳質(zhì)
　6.5.3　催化劑顆粒內(nèi)部的傳質(zhì)
　6.5.4　床層內(nèi)的混合擴(kuò)散
　6.6　總反應(yīng)速度方程式
　6.7　固定床反應(yīng)器設(shè)計(jì)
　6.7.1　經(jīng)驗(yàn)法
　6.7.2　數(shù)學(xué)模型法
　習(xí)題
第七章　流態(tài)化反應(yīng)過程與反應(yīng)器
　7.1　概述
　7.2　流態(tài)化基礎(chǔ)知識(shí)
　7.2.1　流態(tài)化基本特征和流化質(zhì)量
　7.2.2　流化顆粒的分類
　7.3　氣固密相流化床的結(jié)構(gòu)
　7.4　流化床工藝計(jì)算
　7.4.1　床層壓降
　7.4.2　臨界流化速度與帶出速度
　7.5　流化床中的傳熱
　7.6　鼓泡流態(tài)化
　7.6.1　氣泡相
　7.6.2　乳化相
　7.6.3　氣泡相與乳化相間的傳質(zhì)
　7.6.4　流化床反應(yīng)器的兩相模型
　7.7　湍動(dòng)流態(tài)化
　習(xí)題
第八章　氣液反應(yīng)過程與反應(yīng)器
　8.1　概述
　8.1.1　氣液反應(yīng)歷程
　8.1.2　氣液相間傳質(zhì)
　8.2　氣液反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
　8.2.1　氣液反應(yīng)過程基礎(chǔ)方程
　8.2.2　極慢反應(yīng)與慢反應(yīng)
　8.2.3　中速反應(yīng)
　8.2.4　快反應(yīng)和瞬時(shí)反應(yīng)
　8.2.5　氣液反應(yīng)過程的重要參數(shù)
　8.3　氣液反應(yīng)器
　8.3.1　氣液反應(yīng)器分類
　8.3.2　鼓泡塔式反應(yīng)器
　8.3.3　填料塔式反應(yīng)器
　8.3.4　超重力旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器
　習(xí)題
符號(hào)說明
參考文獻(xiàn)　
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第一章 緒論  化學(xué)工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是在對(duì)原料進(jìn)行大規(guī)模加工的過程中，不但使其在物理性質(zhì)與聚集狀態(tài)上發(fā)生變化，而且化學(xué)組成與化學(xué)性質(zhì)也發(fā)生變化?？梢哉f，化學(xué)反應(yīng)過程是化學(xué)工業(yè)區(qū)別于其他工業(yè)的主要標(biāo)志之一。 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)就是研究與化學(xué)反應(yīng)過程有關(guān)的工程問題的一門學(xué)科。對(duì)化工反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及工業(yè)化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)基本原理的研究是化學(xué)工程學(xué)獨(dú)有的內(nèi)容，也是化學(xué)工程教育的重要部分。本章對(duì)化學(xué)反應(yīng)工程的發(fā)展過程及研究?jī)?nèi)容、研究方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，以使讀者對(duì)本學(xué)科的概貌有所了解。 1．1 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展過程與研究?jī)?nèi)容 1．1．1 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的發(fā)展 化學(xué)工程學(xué)在發(fā)展初期，主要致力于對(duì)動(dòng)量、熱量及質(zhì)量傳遞過程中具有共同性的基本操作過程——單元操作的研究。對(duì)于生產(chǎn)中所常見的一些化學(xué)反應(yīng)類型，例如氧化、鹵化、加氫、酯化等反應(yīng)，則分別進(jìn)行獨(dú)立的研究。20世紀(jì)中期以來，對(duì)傳遞過程的研究有了長(zhǎng)足的進(jìn)展；與此同時(shí)，原子能工業(yè)與石油化工的發(fā)展提出了生產(chǎn)規(guī)模大型化的要求，化學(xué)反應(yīng)過程的開發(fā)與反應(yīng)器放大設(shè)計(jì)成為石油化工發(fā)展的關(guān)鍵。正是在工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下，化學(xué)工程師們開始對(duì)工業(yè)反應(yīng)器中反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性和流體傳遞特性同時(shí)起作用時(shí)的反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行深入研究并取得了豐碩的成果，為化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的建立奠定了理論基礎(chǔ)。1957年在歐洲召開的第一次反應(yīng)工程國際會(huì)議上正式確定了學(xué)科名稱，標(biāo)志著化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)已形成了較為完整的學(xué)科體系。 隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)及普遍應(yīng)用，為在化學(xué)工程研究中采用數(shù)學(xué)模型方法提供了有力的手段。20紀(jì)紀(jì)60年代以來，對(duì)工業(yè)反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)及傳遞過程的數(shù)學(xué)描述方法不斷得到改進(jìn)，一些小試成果已可以直接通過模型化方法成功地進(jìn)行工業(yè)放大。同時(shí)，全面、系統(tǒng)地論述反應(yīng)工程學(xué)基本原理及應(yīng)用的專著和教科書也相繼問世，標(biāo)志著化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)已逐步趨于成熟。 近年來，隨著石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展及各種工業(yè)催化反應(yīng)的成功開發(fā)，化工技術(shù)界在改進(jìn)反應(yīng)技術(shù)與反應(yīng)器設(shè)計(jì)等諸方面取得了進(jìn)一步的成功。70年代以來，化學(xué)反應(yīng)工程的研究領(lǐng)域向縱深發(fā)展，出現(xiàn)了聚合反應(yīng)工程、生物化學(xué)反應(yīng)工程等更加專業(yè)化的分支，標(biāo)志著化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科進(jìn)入了新的發(fā)展階段。 1．1．2 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)是研究如何在工業(yè)規(guī)模上實(shí)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的化學(xué)反應(yīng)的一門應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，其中心任務(wù)是通過對(duì)反應(yīng)過程本身及所用設(shè)備的研究開發(fā)達(dá)到有效地大規(guī)模生產(chǎn)化工產(chǎn)品的目的。

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