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第一章 绪论 1

参考文献 10

第二章 均相等温反应器 11

第一节 基本概念 11

一、均相反应动力学 11

二、物料衡算 15

三、转化率 15

第二节 间歇釜式反应器 16

一、间歇釜式反应器体积的计算 17

二、最优反应时间 22

第三节 连续流动搅拌釜式反应器 24

一、全混流反应器 24

二、串联全混流反应器 27

第四节 活塞流反应器 36

一、基础设计方程 36

二、空时和空速 41

第五节 全混流反应器和活塞流反应器反应体积的比较 43

第六节 半间歇釜式反应器 47

第七节 单一化学反应速率数据分析 48

一、间歇反应器数据采集和分析 49

二、连续流动反应器数据采集和分析 58

第八节 反应器中的非理想流动 62

一、停留时间分布 63

二、非理想流动模型 71

第九节 复杂反应 79

一、选择性和收率 80

二、复杂反应动力学 83

三、反应器类型对选择性和收率的影响 87

参考文献 94

第三章 非等温反应器 95

第一节 能量衡算 96

第二节 间歇反应器和半间歇反应器 98

一、间歇釜式反应器 98

二、半间歇釜式反应器 106

三、搅拌釜式反应器中的传热 108

第三节 全混流反应器和活塞流反应器 109

一、全混流反应器 109

二、管式反应器 120

第四节 反应器的热稳定性 131

一、全混流反应器的定态基本方程式 132

二、多稳定状态 135

一、最佳温度分布 138

第五节 最佳反应温度 138

二、温度对选择性的影响 143

参考文献 145

第四章 气—固相催化反应动力学 146

第一节 催化作用和固体催化剂 147

一、催化作用的基本特征 147

二、固体催化剂的特性 147

三、固体催化剂的分类 155

二、吸附过程 159

第二节 气—固相催化过程和吸附 159

一、气—固相催化过程步骤 159

三、化学吸附等温线 161

第三节 气—固相催化反应速率方程 169

一、L-H模型动力学方程 170

二、氧化还原模型动力学方程 186

三、非均匀表面吸附动力学方程 187

第四节 气—固相催化反应速率方程的确定 191

一、气—固相催化反应本征动力学实验 192

三、动力学机理模型筛选和判定 194

二、动力学数据的初步处理 194

第五节 气—固相催化反应外部传递过程 211

一、气体与催化剂外表面间的传质 212

二、气流主体与固体外表面间的传热 213

三、气体与催化剂外表面间的温度差和浓度差 214

四、外扩散对气—固相催化反应过程的影响 217

第六节 多孔催化剂内部传递过程 222

一、催化剂颗粒内部的扩散 222

二、催化剂内部的浓度分布和温度分布 227

三、等温催化剂内扩散有效系数 229

四、非等温催化剂的有效系数 237

五、内扩散对气—固相催化反应的影响 238

第七节 固体催化剂的失活 243

一、固体催化剂失活类型 243

二、催化剂失活动力学 245

三、内扩散影响时的催化剂失活 248

第八节 催化剂设计 252

一、设计基础分析 253

三、助催化剂的选择 253

二、主催化剂的选择 255

四、载体的选择 258

五、催化剂组成的选定 259

参考文献 262

第五章 固定床催化反应器 264

第一节 固定床的流体流动 268

一、催化剂颗粒直径和形状系数 268

二、床层空隙率 270

三、流体通过固定床的压力降 272

第二节 固定床的传热 275

一、床层的传热系数 275

二、有效导热系数及壁膜传热系数 276

第三节 等温反应器和绝热反应器 282

一、等温反应器催化剂用量 284

二、绝热反应器催化剂用量 288

三、多段绝热操作 297

第四节 换热式固定床反应器 300

一、拟均相一维模型 300

二、拟均相二维模型 312

参考文献 318

第六章 流化床反应器 319

第一节 流态化现象 320

第二节 气—固流化床的流体力学 325

一、流化床压降 325

二、临界流化速度 327

三、终端速度 330

四、流态化的操作速度 332

第三节 鼓泡流化床和湍流流化床 333

一、流化床中的气泡 334

二、鼓泡床乳化相模型 344

三、气泡相与乳化相间的气体交换 347

四、鼓泡流化床向湍动流化床的转化 350

第四节 快速流化床 351

一、快速流化床的流动模型 353

二、临界快速流态化速度和最小循环量 358

三、快速流态化载流点速度 359

第五节 流化床传热 360

一、影响传热因素 361

二、床层与器壁间的给热系数 362

三、床层与床内垂直管间的给热系数 363

四、床层与水平管之间的给热系数 364

一、气体预分布器 368

第六节 流化床反应器的结构 368

二、分布板 369

三、内部构件 376

四、换热器 379

五、颗粒捕集装置 380

第七节 流化床主体尺寸的确定 382

一、直径的确定 382

二、高度的确定 383

一、两相模型 391

第八节 流化床反应器模拟和放大 391

二、鼓泡床模型 397

参考文献 407

第七章 气—液反应器 408

第一节 气—液反应宏观动力学 410

一、飞速不可逆反应 411

二、快速不可逆反应 415

第二节 填料塔 420

一、填料层高度计算式 420

二、填料层高度计算 422

第三节 鼓泡塔反应器 431

一、鼓泡塔反应器的流体力学 432

二、鼓泡塔的传质和传热 437

三、气体分布器的计算 440

四、鼓泡塔反应器的设计 441

第四节 搅拌釜式反应器 447

一、搅拌釜内流体力学和传质特性 447

二、反应体积计算 451

参考文献 455

第八章 生化反应器 456

第一节 生化反应动力学 457

一、微生物反应动力学 458

二、酶反应动力学 461

第二节 固定化生物催化剂 473

一、概述 473

二、酶和细胞的固定化方法 473

三、固定化生物催化剂的内扩散 477

第三节 生化反应器 482

一、生化反应器的特点 482

二、生化反应器的类型 483

三、反应器的计算 487

参考文献 498