化學反應工程

化學反應工程

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作者：吳元欣、丁一剛、劉生鵬 主編

出版日期：2010年7月 書號：978-7-122-08326-5

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：223頁

本書系統闡述了化學反應工程基本原理及其應用，全書共分9章，包括化學反應工程基礎理論(均相反應動力學、間歇反應器及理想流動反應器、非理想流動及其反應器設計)、氣固相催化反應器、氣液相反應器、聚合反應器以及生物與製藥反應器，並介紹了典型的新型反應器的研究進展。

本書可供高等院校化學工程與工藝、製藥工程、生物工程等專業師生使用，也可供相關專業科研、技術人員參考。

第1章緒論1

11化學反應工程的發展、研究內容與方法1

111化學反應工程的發展1

112化學反應工程的研究內容和研究方法2

12化學反應器的工程分類2

121反應裝置的類型3

122反應器中的相態5

123化學反應器的操作方式5

13化學反應工程在工業反應過程開發中的作用5

14反應過程的轉化率、選擇性和收率7

141反應進度7

142轉化率7

143收率和選擇性8

參考文獻9

習題10

第2章均相反應動力學11

21基本概念和定義11

211反應速率11

212反應動力學方程11

22等溫恆容過程13

221單一反應動力學方程的建立13

222複合反應16

23等溫變容過程20

231膨脹因子20

232膨脹率22

24溫度對反應速率的影響25

241溫度對化學平衡的影響25

242吸熱可逆反應26

243放熱可逆反應——最優溫度線26

參考文獻28

習題29

第3章間歇反應器及理想流動

反應器31

31概述31

32間歇反應器32

321等溫間歇反應器的設計計算32

322變溫間歇反應器的設計計算34

33理想流動下的釜式反應器36

331全混流模型36

332等溫連續流動釜式反應器的設計計算36

333釜式反應器的組合與設計計算38

334串聯釜式反應器體積優化40

335釜式反應器的定態操作42

34理想流動下的管式反應器45

341平推流模型45

342等溫連續流動管式反應器的設計計算45

343變溫連續流動管式反應器的設計計算47

35間歇反應器及理想流動反應器反應性能指標比較49

351反應過程濃度水平分析49

352反應性能指標比較50

參考文獻56

習題57

第4章非理想流動及其反應器設計59

41概述59

42停留時間分佈及其性質59

421停留時間分佈的定量描述59

422停留時間分佈函數的統計特徵60

423無量綱時間表示的概率函數61

43停留時間分佈的測定62

431脈衝示蹤法62

432階躍示蹤法62

44理想流動模型63

441平推流流動模型63

442全混流流動模型63

45非理想流動現象65

46非理想流動模型66

461軸向擴散模型67

462多釜串聯模型70

47非理想反應器的計算73

48流體混合對反應過程的影響76

481流體混合76

482離析流模型76

483不同混合態對反應過程的影響78

參考文獻80

習題80

第5章氣固相催化反應器82

51概述82

511固體催化劑的組成與結構82

512氣固相催化過程82

52氣固非均相催化反應本徵動力學83

521催化劑表面上的吸附與脫附83

522速率控制步驟85

523雙曲線型的反應速率式(LangmuirHinshelwood方程)85

53氣固非均相催化體系的宏觀動力學88

531氣體在多孔介質中的內擴散88

532氣固相催化宏觀動力學89

533擴散控制的判定91

534催化劑的失活與降活動力學91

54氣固非均相催化反應器的設計92

541氣固非均相催化反應器類型93

542氣固非均相催化反應器設計原則93

543固定床反應器的數學模型及設計94

544催化劑降活時的固定床反應器數學模型及設計102

545流化床反應器的數學模型及設計113

參考文獻123

習題123

第6章氣液相反應器125

61氣液反應平衡125

611氣液相平衡125

612亨利定律126

613化學反應對氣液相平衡的影響126

62氣液相反應的宏觀動力學127

621反應與傳質過程127

622化學反應在相間傳遞中的作用129

623化學吸收的增強因子130

63氣液反應動力學特徵130

631伴有化學反應的液相擴散過程130

632幾個重要參數的討論138

64氣液相反應器的設計計算139

641氣液相反應器的類型的選擇139

642氣液相反應器的設計模型142

參考文獻147

習題147

第7章聚合反應器149

71概述149

72聚合反應動力學149

721逐步縮合聚合149

722均相遊離基鏈式加成聚合151

723均相遊離基共聚合151

724離子型聚合152

725配位絡合聚合154

73聚合體系的傳遞現象154

731流體的流動特性154

732聚合釜中的傳質與傳熱155

74聚合反應器的設計159

741聚合反應器的設計計算159

742聚合釜的攪拌161

743攪拌釜的放大165

參考文獻166

習題166

第8章生物與製藥反應器168

81概述168

82酶催化反應動力學168

83微生物發酵動力學172

831微生物菌體生長動力學172

832微生物發酵基質消耗動力學173

833微生物發酵產物生成動力學174

84生化與製藥反應器的設計174

841生化與製藥反應器的數學模型174

842發酵罐的設計計算175

843攪拌功率的計算186

844發酵罐的放大192

參考文獻196

習題196

第9章新型反應器198

91概述198

92撞擊流反應器198

921撞擊流反應器的原理、特性與分類198

922撞擊流反應器的應用207

93旋轉填充床反應器209

931旋轉填充床反應器的結構與原理209

932旋轉填充床反應器的應用211

94超臨界反應器213

941超臨界流體的性質213

942超臨界反應器的應用214

95微波反應器215

951微波反應器的基本原理216

952微波反應器的應用217

96磁流化床反應器218

961磁流化床的結構和特點218

962磁流化床反應器的應用219

參考文獻220

符號說明222