化学反应工程与反应器PDF电子书下载

第一章 绪论 1

一、化学反应工程 1

二、化学反应工程的研究方法 2

三、化学反应器的类型 3

1.按物料的相态分类 3

2.按反应器的结构型式分类 3

3.按操作方法分类 5

参考文献 6

第二章 反应动力学及反应器模型 7

一、工业反应动力学 7

1.反应速度表达式 7

2.浓度对反应速度的影响 8

3.温度对反应速度的影响 9

4.简单反应动力学方程的建立 9

5.动力学参数的误差分析 15

6.反应机理与反应速度的控制步骤 16

二、反应器的数学模型 17

1.经验模型(回归模型) 18

2.机理模型及半经验模型 20

三、模型举例 22

1.甲苯的硝化 22

2.黑索金的结晶动力学模型 32

参考文献 35

第三章 简单反应器 36

一、反应器计算的基本方程式 36

1.反应动力学方程式 36

2.物料衡算式 37

3.热量衡算式 37

二、间歇反应器 38

1.性能方程 39

2.间歇反应器的最优反应时间 41

3.非等温过程 42

1.性能方程 45

三、平推流反应器 45

2.性能方程的应用 47

3.平推流反应器的组合 54

四、全混流反应器 55

1.性能方程 55

2.性能方程的应用 56

3.复杂反应在全混釜中进行时的性能方程 62

五、简单反应器的比较 64

1.间歇反应釜与平推流反应器的对比 65

2.全混流反应器与平推流反应器的对比 65

六、组合反应器 68

1.容全混釜的串联 69

2.等容全混釜的串联 78

3.釜串联时的另一种图解法 82

4.同型式反应器的串联 86

5.循环反应器 88

6.自催化反应 90

参考文献 95

第四章 复杂反应器 96

一、复杂反应 96

1.行反应 96

2.串联反应 108

3.串联-平行反应 112

4.复杂反应中串联全混釜的最优配置 118

二、液-液非均相反应 121

1.间歇操作 122

2.并流连续搅拌釜 124

3.逆流连续搅拌釜 125

4.传质过程的影响 128

参考文献 130

第五章 温度对反应器性能的影响 131

一、非等温过程 131

1.最优反应温度 131

2.实现最优温度历程的方法 134

3.热量衡算 135

4.图解法求反应器容积 137

5.选择操作温度的一般原则 140

二、全混流釜式反应器的热稳定性 145

1.操作点 146

2.全混釜热稳定条件 147

3.最大允许温度差 149

4.操作点的转移 153

5.按热稳定的要求确定操作条件 156

6.反应器热稳定性分析举例 157

7.确保反应器热稳定的途径 160

参考文献 161

第六章 非理想流动 162

一、停留时间分布函数 162

1.停留时间分布函数的定义 162

2.停留时间分布函数的测定 164

3.停留时间分布函数的主要特征 167

2.全混流(单釜)反应器 170

二、理想流动反应器的停留时间分布 170

1.平推流反应器 170

三、实际反应器的流动模型 172

1.多级混和模型 172

2.扩散模型 174

3.组合模型 182

四、停留时间分布函数的应用 184

1.利用停留时间分布定性地分析流动情况 184

2.利用停留时间分布定量地分析流动情况 185

五、流体的混合态及其对反应的影响 188

1.混合态 188

2.混合态对反应过程的影响 188

3.宏观流体反应过程的计算 190

六、反应过程中的优化问题 194

1.基本概念 194

2.用解析法求解优化问题 196

参考文献 204

第七章 炸药生产中反应过程的工艺设计 205

一、炸药生产过程中热化学的工程分析 205

1.炸药生产过程的热化学 205

2.炸药生产过程中热化学的计算 206

二、反应器的工艺设计 210

1.物料计算 210

2.能量计算 212

3.生产工艺流程设计 212

4.设备设计与选择 214

三、梯恩梯车间硝化工段工艺计算 216

1.物料衡算 217

2.热量平衡 222

3.传热面积的计算 228

参考文献 233

第八章 搅拌反应釜的设计 234

1.搅拌器及有关附件 235

一、搅拌方式与搅拌器的设计 235

2.搅拌器的泵送能力 240

3.搅拌功率的计算 241

4.混合机理 248

5.确定反应釜中搅拌器转速的方法 249

二、搅拌釜中的传热 254

1.传热装置——夹套和蛇管 254

2.传热计算 258

1.单位体积的传热速率不变 265

三、搅拌器的放大 265

2.保持传热膜系数恒定 267

3.保持单位体积输入功率不变 268

4.保持叶端速度不变 268

四、反应器釜体设计 272

1.简体的直径及高度 272

2.壁厚 274

3.接管口 274

参考文献 276