基本有机化工反应工程PDF电子书下载

第一章 概论 1

第一节 基本有机化工的范围和反应工程学的研究内容 1

一、基本有机化学工业的范围 1

二、基本有机化工生产过程的构成 1

三、化学反应工程学的内容 1

第二节 基本有机化工中的主要反应和主要生产过程 3

一、基本有机化工的反应特点 3

二、基本有机化工中的反应按不同角度的分类 4

第三节 基本有机化工反应工程学的体系 7

参考文献 8

第二章 复杂反应的化学平衡 10

第一节 化学计量学 11

一、化学计量学解决的问题 11

二、物理原理 12

三、不写出化学计量式的衡算方法 12

四、写出化学计量式的衡算方法 14

第二节 复杂反应的化学平衡 19

第三节 应用质量作用定律计算复杂反应的化学平衡组成 20

一、衡分子数计算法 22

二、反应程度法 24

三、松弛法 26

符号表 29

参考文献 30

第三章 化学动力学基础 31

第一节 反应速度式 31

一、反应速度的定义 31

二、反应级数 33

三、反应速度常数 34

第二节 简单反应系统的数学表征 35

第三节 解释简单反应速度数据的技术 36

一、积分法处理反应速度数据 37

二、微分法处理反应速度数据 40

三、简化法 42

四、活化能的测定 43

五、简单不可逆反应速度量度的精度 44

第四节 复杂化学反应系统 46

一、可逆反应 46

二、平行反应 48

三、连串反应 51

第五节 非恒容反应系统 53

一、非恒容反应系统的体积 55

二、非恒容反应系统中各组分浓度 56

三、非恒容反应系统的速度式 56

符号表 57

参考文献 57

第四章 理想反应器及其设计的基本概念 58

第一节 反应器类型 58

一、反应器的基本类型 58

二、理想反应器 60

第二节 反应器设计基础 61

一、反应器设计中的物料平衡和热量平衡 61

二、关于几个时间指标 62

第三节 理想反应器的设计分析 63

一、间歇槽式反应器的设计分析 63

二、活塞流管式反应器(PFR) 65

三、连续流动搅拌槽式反应器(CSTR) 68

四、CSTR与PFR组成的反应器组 85

五、理想反应器的基本设计方程式总结 86

第四节 等温反应器设计中的选择性和最佳化 87

一、平行反应 87

二、连串反应 91

三、连串-平行反应 94

第五节 非等温反应器的最佳温度分布 97

符号表 100

参考文献 101

第五章 流动模型和停留时间分布 102

第一节 连续均相反应器的操作特性和流体流动型式 102

一、理想置换 102

二、理想混合 102

三、非理想流动 103

第二节 停留时间分布函数 103

一、停留时间分布函数 103

二、停留时间分布的测定 105

三、停留时间分布的特征数 109

四、平均停留时间、时间参数和对比时间 111

五、几种流动型式的停留时间分布函数曲线 112

第三节 非理想流动模型 116

一、非理想流动管式反应器的流动特性分析 116

二、微观混合和宏观混合 118

三、凝集流模型 118

四、分散模型 119

五、混合程度对反应转化率的影响 130

第四节 反应器中流体的停留时间分布及其改善措施 134

符号表 137

参考文献 138

第六章 气相均相反应动力学和反应器设计 139

第一节 气相均相反应动力学和反应条件 140

一、气相均相反应动力学 140

二、反应条件与反应器型式 142

第二节 气相均相管式反应器的计算 143

一、操作条件分析 143

二、管式反应器的设计方程式 143

三、管式反应器的计算举例 146

第三节 管式反应器的构型 153

第四节 管式反应器的传热及结构进化 154

一、管式裂解炉传热过程 154

二、径向传热和径向温度分布 155

三、炉管周向热强度分布及其改善 159

四、炉管轴向热强度和温度分布 160

符号表 162

参考文献 163

第七章 催化作用和固体催化剂 164

第一节 催化作用概述 164

一、催化作用的特征 164

二、催化作用的机理 166

第二节 气固非均相催化反应的全过程 166

一、气固非均相催化反应全过程的步骤 166

二、扩散过程 167

三、吸附过程 167

四、吸附等温线 170

第三节 固体催化剂及其催化性质 173

一、固体催化剂催化作用中的电子因素 173

二、固体催化剂催化作用中的几何因素 181

第四节 催化剂的组成和组分选择 184

一、活性组分 184

二、载体 187

三、助催化剂 188

第五节 催化剂的制备 189

一、催化剂制备的基本过程 189

二、催化剂的制备方法 190

三、催化剂的成型 192

四、催化剂的活化 193

第六节 催化剂性质的研究 193

一、催化剂比表面的测定 193

二、孔体积和固体密度的测定 195

三、孔体积分布的测定 196

四、催化活性和选择性 197

五、催化剂寿命的试验 197

第七节 催化剂的使用 198

一、催化剂的使用寿命 198

二、催化剂的失活 198

三、催化剂衰退的对策 200

符号表 201

参考文献 201

第八章 非均相气固催化反应动力学和固定床反应器设计 202

第一节 总反应速度及控制步骤 202

第二节 固体催化剂微孔中的内扩散过程 203

一、微孔催化剂的传质过程 203

二、微孔催化剂的内扩散和有效因数 206

第三节 固体催化剂外表面与流体本体间的传质和传热 219

一、外扩散过程 219

二、流体本体和固体催化剂外表面间的传热 227

第四节 表面反应速度 229

一、非均相气固催化反应中的化学反应控制时的反应速度表达式 229

二、侯根-瓦特森模型 230

第五节 总反应速度 237

第六节 固定床反应器设计 238

一、一般考虑 238

二、填充床反应器的模型 243

第七节 固定床反应器的设计举例 248

一、设计任务 248

二、数据汇总和允许假定 249

三、设计计算 251

符号表 259

参考文献 259

第九章 流化床气固催化反应技术和反应器 261

第一节 固体流态化的工作原理 262

一、流化现象及操作状态分析 262

二、临界流化速度的计算 266

三、最大流化速度的计算 268

四、操作速度的确定 271

五、流化床层压降 272

第二节 流化床反应器的型式和结构 272

一、流化床反应器的型式 272

二、流化床反应器主体尺寸的确定 274

三、气体分布器 277

四、内部构件 279

五、气固分离装置 281

第三节 流化床的传热 282

一、流化床反应器传热过程的概略分析 282

二、床层与器壁之间的给热 282

第四节 流化床中的气固动态和数学模型 287

一、流化床中的气固动态 287

二、流化床反应器的数学模型 291

第五节 固体流化性能的有关问题 296

一、床径 296

二、固体颗粒度 297

三、细颗粒高气速流化床反应器 299

符号表 300

参考文献 301

第十章 气液相反应动力学和气液反应器 302

第一节 气液反应宏观动力学 302

一、气液相际传质模型 302

二、反应与传质的全过程 304

三、各种情况的浓度分布和总括反应速度 307

四、气液反应系统的几个重要参数的讨论 312

五、气液反应动力学的实验测定 314

第二节 气液反应器的型式及其选择 317

一、气液反应器的主要类型 317

二、各种型式的气液反应器的特性及其选择 320

第三节 鼓泡塔的操作特性和经验计算 320

一、鼓泡塔中的流体力学 320

二、鼓泡塔中的传质 326

三、鼓泡塔中的传热 327

四、鼓泡塔主要尺寸的经验计算 327

第四节 鼓泡塔的设计模型 333

一、半连续操作鼓泡塔 333

二、连续操作的鼓泡塔 336

符号表 339

参考文献 341

第十一章 化学反应工程和工艺 342

第一节 反应流程的构成 342

第二节 反应流程中物料的充分利用 346

第三节 反应装置的能量损失和节约利用 350

一、能量的节约和回收利用 350

二、有效能利用问题 353

第四节 原料合成路线的选择和工艺流程的组织 356

一、原料和合成路线 356

二、合成路线的比较和选择 358

三、工艺流程的组织 360

第五节 化学装置操作的最佳化考虑 365

符号表 372

参考文献 372

附录 373

附录1 方程式解析和推导 373

附录2 误差函数表 394

附录3 指数积分函数表 395

附录4 国际单位制及单位换算 396