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目录 1

第一部分 导论 1

第1章 三相流态化的分类及其意义 1

1.1分类 1

1.2流态化系统的操作模式 2

1.3固定床体系与流态化体系的对比 4

1.4流态化体系的应用 5

1.4.1大型工业过程的历史沿革 5

1.4.2应用实例 7

1.5第二部分 与第三部分 内容简介 11

1.6结论 12

1.7符号说明 12

1.8参考文献 12

2.1E-I-a-1型操作模式中床层的总体行为 19

第2章 并流向上流化床体系的流体力学行为 19

第二部分 基础理论 19

2.1.1压力降 20

2.1.2流型 21

2.1.3初始流化 22

2.1.4压力脉动 24

2.1.5相含率 25

2.1.6颗粒可润湿性的影响 37

2.1.7表面活性剂和液体表面张力的影响 38

2.1.8总体流变学行为 39

2.2E-I-a-1型操作模式中气泡与气泡尾涡的机制 41

2.2.1气泡的几何形状与运动 41

2.2.2气泡尾涡结构 49

2.3E-I-a-1模式的流动模型 60

2.3.1统一尾涡模型 60

2.3.2结构尾涡模型 66

2.3.3逐级分割处理模型 68

2.3.4循环流模型 69

2.3.5颗粒终端速度模型 69

2.3.6漂移通量模型 71

2.3.7其它流动模型 74

2.4E-I-b型操作模式的流体力学行为 74

2.5结论 75

2.6符号说明 75

2.7参考文献 79

第3章 并流向上流化床系统（E-I-a-1型操作模式）的传质、混合和传热 86

3.1传质 86

3.1.1气－液传质 86

3.1.2液－固传质 95

3.2相混合 98

3.1.3壁面－床层间的传质 98

3.2.1液相混合 99

3.2.2气相混合 107

3.2.3固体混合和床层离析 107

3.3传热 110

3.3.1液－固流化床传热的简单回顾 111

3.3.2三相流化床中的“壁面－床层”传热 111

3.3.3浸没垂直圆柱体与床层间的传热 122

3.3.4浸没水平圆柱体与床层间的传热 123

3.4结论 124

3.5符号说明 125

3.6参考文献 128

第4章 泥浆鼓泡床系统（E-I-a-2， E-Ⅲ-a和T-I-a-2型操作模式） 134

4.1流型 134

4.2.1气相含率 135

4.2气相含率与气泡尺寸分布 135

4.2.2气泡尺寸及尺寸分布 139

4.3固体完全悬浮时的临界气速 140

4.4液体流动型态 142

4.5相混合 143

4.5.1液相的轴向混合 143

4.5.2气相的轴向混合 145

4.5.3固相混合 146

4.6流动模型 148

4.6.1能量平衡模型 148

4.6.2动量平衡模型 151

4.6.3沉降－分散模型 152

4.6.4轴向固相含率分布（间歇）模型 154

4.7.1总体积传质系数（或液体一侧的体积传质系数） 156

4.7气－液传质 156

4.7.2气体一侧的体积传质系数 159

4.7.3液体一侧的传质系数 160

4.7.4相界面积 160

4.8液－固传质 161

4.9传热 164

4.9.1浸没表面对液体（或泥浆）的传热 164

4.9.2传热系数关联式 166

4.9.3内部传热 167

4.10结仑 168

4.11符号说明 168

4.12参考文献 171

5.1湍球塔 177

5.1.1湍球塔的流体力学行为与混合 177

（E-Ⅱ-a-1，E-Ⅱ-a-2，E-Ⅱ-b和E-Ⅲ-b型操作模式） 177

第5章 逆流及液体间歇流化床系统 177

5.1.2传质 197

5.1.3传热 200

5.2逆流化床 200

5.2.1流体力学 201

5.2.2传质 203

5.3结论 203

5.4符号说明 204

5.5参考文献 205

第6章 其它系统 209

6.1导流筒系统 209

6.1.1流体力学行为 209

6.1.2总体气－液传质 219

6.2半流化床系统 225

6.1.3液－固传质 225

6.2.1压降 226

6.2.2初始流化液速 227

6.2.3固定床段的高度 227

6.2.4相含率 227

6.3环流系统 228

6.4输送系统 228

6.4.1垂直向上流动 229

6.4.2垂直向下流动 233

6.4.3水平并流流动 234

6.5结论 237

6.6符号说明 237

6.7参考文献 241

第三部分 应用 245

第7章 发酵 245

7.1发酵过程的基本特点 245

7.2固定化方法 246

7.2.1共价偶联法（交联法） 247

7.2.2吸附法 247

7.2.3包埋法 248

7.3固定化的影响 251

7.3.1颗粒内扩散阻力 251

7.3.2分配效应 253

7.3.3细胞的生理行为 253

7.3.4形态特性 254

7.4固定化细胞系统中的基质扩散（系数） 254

7.4.1包埋细胞系统中的有效基质扩散系数 255

7.4.2生物膜、生物絮片和细胞聚集体中的有效基质扩散系数 256

7.5生物反应器的应用 260

7.5.1发酵生产乙醇 260

7.5.2抗生素生产 260

7.5.3酶的生产 263

7.6设计和操作的优化 264

7.6.1介质组成与进料方式 264

7.6.2发酵液的流变特性 265

7.6.3流体力学应力 265

7.6.4生物反应动力学的影响 266

7.6.5固定化细胞颗粒的稳定性和强度 269

7.6.6氧传递 269

7.7经济效益 269

7.8结论 270

7.9符号说明 270

7.10参考文献 271

第8章 好氧型生物废水处理 276

8.1早期工作 276

8.2.1反应器类型 277

8.2.反应器类型和操作条件的选择 277

8.2.2颗粒性质 279

8.2.3操作条件 280

8.3生物反应器的行为 290

8.3.1细胞浓度 290

8.3.2单颗粒生物降解 292

A.7参考文献 299

8.3.3生物反应器模型 301

8.3.4培养和生物膜控制 309

8.3.5能耗指标与经济性 310

8.4结论 311

8.5符号说明 311

8.6参考文献 314

9.1.1简单的洗涤过程 322

9.1SO2的洗涤 322

第9章 烟道气脱硫和除尘 322

9.1.2可溶性添加剂和强制氧化 323

9.1.3操作问题 326

9.1.4洗气器脱硫分析 327

9.2粉尘捕集 330

9.2.1粉尘捕集机理和效率 330

9.2.2洗气器粉尘捕集模型 331

9.2.3洗气器的粉尘捕集效果 332

9.3结论 334

9.4符号说明 334

9.5参考文献 335

第10章 渣油的加氢处理和转化 338

10.1各种过程概述 338

10.2.2分子量和分子大小 342

10.2原料特性 342

10.2.1H/C原子比 342

10.2.3金属化合物 343

10.2.5氮化物和氧化物 344

10.2.6沥青质 344

10.2.7兰氏残炭 344

10.3化学反应 344

10.2.4硫化物 344

10.3.1加氢脱硫 345

10.3.2加氢脱氮（HDN） 347

10.3.3加氢脱氧（HDO） 348

10.3.4加氢脱金属 348

10.3.5加氢与加氢裂化 349

10.3.7热裂化 350

10.3.8工业动力学 351

10.4催化剂 352

10.4.1催化剂基本结构 353

10.4.2催化剂失活 354

10.4.3催化剂的选择性 355

10.5沸腾床反应器的传递性质、设计和操作 356

10.5.1传递性质 356

10.5.2设计与操作 358

10.3.焦化 359

10.5.3沸腾床反应器的分析 360

10.6结论 363

10.7符号说明 363

10.8参考文献 365

第11章 三相流态化的其它应用 368

11.1流化床电极 368

11.1.1一般原理和应用 368

11.1.2三相流化床电极的行为 369

11.2.1造粒 372

11.2造粒和己二腈生产 372

11.2.2己二睛的生产 373

11.3亚硫酸氢钙的生产 373

11.4砂滤 374

11.5结晶 374

11.6浮选 375

11.6.1一般原理 376

11.6.2塔式浮选 376

11.7聚合 378

11.8煤的气化和甲烷化 381

11.8.1煤的气化 381

11.8.2甲烷化 381

11.9.2反应和催化剂 382

11.9.1历史回顾 382

11.9费－托合成 382

11.9.3在泥浆鼓泡床中的合成 383

11.10甲醇合成 384

11.11结论 385

11.12符号说明 386

11.13参考文献 386

附录A 催化反应器中的最佳颗粒尺寸—E-1-a-1，E-I-a-2和T-I-a-2型反应器分析实例 391

A.1反应器模型简述 391

A.2催化反应器模型 392

A.3模拟计算中所选用的模型参数 395

A.4模拟结果 396

A.5结论 398

A.6符号说明 398

附录B 本书中经验关联式所用的SI单位 400