化学反应工程学基础 数学模拟法PDF电子书下载

第一章 总论 1

1-1 化学反应工程学概述 1

一、化学反应工程学的发展概况 1

二、化学反应工程学的基本任务和研究方法 3

1-2 数学模拟法简介 4

一、概述 4

二、数学模拟过程的步骤 6

三、数学模型的建立 7

1.数学模型的种类 7

2.建立数学模型的步骤 9

四、数学模拟法的优越性 11

五、数学模拟法的手段 12

第二章 建立模型的实验方法 15

2-1 引言 15

2-2 动力学数据的测定 15

一、动力学实验的安排 16

二、动力学研究方法的选择 17

1.间歇物系反应动力学的研究方法(即静态法) 17

2.流动物系反应动力学的研究方法 18

三、实验室动力学研究用的反应器 23

1.固定床积分和微分反应器 23

2.无梯度催化反应器 24

3.脉冲式微型催化反应器 28

4.原颗粒扩散反应器 29

四、气液相反应的反应速度的实验测定与动力学区域的判别 32

2-3 有效扩散系数的测定 34

2-4 固定床中有效导热系数λθ的测定 35

一、固定床内传热过程分析 35

二、实验装置 37

2-5 实验设计简介 38

3-1 化学反应动力学的数学模型 43

第三章 化学反应工程学的数学模型 43

一、化学反应动力学的研究范围 44

二、反应速度和反应速度式 44

1.反应速度的定义及其表达式 44

2.反应级数 47

3.反应速度常数 48

三、动力学模型的表达式 49

1.等温、定容的均相过程 51

2.变容和变温的均相过程 51

3.界面反应的速度式--非均相催化反应的动力学方程式 59

3-2 传递过程的模型 63

一、流动与连续反应器 63

1.流动型式 63

2.连续流动过程的停留时间分布 66

3.流动模型 69

4.非理想流动模型 71

5.流体的混合状况 82

二、非均相固定床中的传递模型 86

1.非均相催化反应动力学方程式 86

2.催化剂粒内的传递过程 87

3.外扩散过程的速度方程式 89

4.非均相固定床中的流体流动 89

5.非均相固定床中的传热 91

6.非均相固定床中的传质 96

三、流化床的传递模型 97

1.临界流化速度的确定 97

2.最大流化速度及流化床操作速度的确定 99

3.流化床的传热 100

4.流化床中各部分的动态 102

3-3 化学反应工程中的放大 107

1.原颗粒问题 109

一、非均相固定床催化反应器的数学模型 109

2.填充床催化反应器 110

3.反应器热稳定性的分析 116

二、流化床反应器的数学模型和放大 122

1.流化床反应器的数学模型 122

2.两相模型 122

3.鼓泡床模型 124

4.其它模型 125

5.流化床反应器的开放与放大 125

第四章 化学反应装置最佳化和化工系统工程简介 130

4-1 引言 130

4-2 化学反应装置的最佳化 130

一、概述 130

1.最佳反应温度 132

二、反应条件的最佳化 132

2.最佳反应压强 134

3.最佳反应物组成 135

三、反应装置的最佳化模型 138

1.可逆放热反应器的最佳化 138

2.复杂反应过程的最佳化 139

3.反应装置的最佳化模型 140

4.应用实例 141

4-3 化工系统工程学简介 146

一、概述 146

二、化工系统数学模型的建立 147

三、化工系统的最佳化 150

四、化工系统的动态特性及最佳化控制 152

一、随机变量及其描述 155

1.分布函数与密度函数 155

5-1 数理统计的准备知识 155

第五章 建立模型的数学方法 155

2.数学期望与方差 157

二、几种重要分布 159

1.正态分布 159

2.X2分布 162

3.t分布 163

4.F分布 164

三、参数估计 165

1.母体与子样 165

2.子样的均值与方差 165

3.点估计 166

4.区间估计 169

四、统计假设检验 171

一、数据分布的统计分析 173

5-2 数据的预处理 173

二、因子显著性检验 176

三、插值 180

5-3 模型函数的选择 182

一、化直法 183

二、典型函数对比法 184

三、比较计算法 185

一、一元线性模型 188

5-4 模型的参数估计 188

二、多元线性模型 193

三、非线性模型 197

1.变换为线性函数的参数估计 197

2.不变换为线性函数的参数估计 201

5-5 模型的鉴别与筛选 204

一、诊断参数法 204

二、相关系数法 205

三、方差分析法 208