精细化工反应工程基础PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　精细化工的发展 1

1.1.1 世界精细化工概况 1

1.1.2　我国精细化工现状 2

1.2　精细化工的特点 4

1.3　化学反应工程的研究方法 5

1.3.1 化学反应工程与其他学科的关系 5

1.3.2　反应技术的开发过程 6

1.3.3　反应过程的放大程度和开发周期 8

1.4　反应装置与反应方法概述 8

1.4.1　反应器的分类 8

1.4.2　反应器的设计 10

第2章　化学反应动力学基础 11

2.1　化学计量式 11

2.2　反应程度、转化率及化学膨胀因子 12

2.2.1 反应程度 12

2.2.2　转化率 12

2.2.3　化学膨胀因子 13

2.3　化学反应速率的含义及其表示法 13

2.3.1　化学反应速率的定义 13

2.3.2　反应速率方程 13

2.3.3　浓度与反应速率 14

2.3.4　温度与反应速率 15

2.4　化学反应动力学方程的确定 19

2.4.1 反应速率方程的确定 19

2.4.2　复合反应速率方程的确定 21

第3章　理想反应器 25

3.1　概述 25

3.1.1 流体反应器的空时、空速 25

3.1.2　反应器设计的基本计算方程 25

3.2 间歇搅拌釜式反应器（BSTR） 27

3.2.1 结构与操作特点 27

3.2.2　间歇反应器的基础设计式 27

3.2.3 间歇反应器的停留时间 28

3.2.4　恒容间歇反应器 29

3.2.5　恒压间歇反应器 29

3.2.6　间歇反应器的体积计算 31

3.3　平推流反应器（PFR） 31

3.3.1　平推流的特点 31

3.3.2　平推流反应器的基础设计式 32

3.3.3　反应器体积的计算 33

3.3.4　恒压条件平推流反应器的体积 34

3.4　全混流反应器（CSTR） 36

3.4.1　全混流反应器特点 36

3.4.2　全混流反应器的基础设计式 37

3.4.3　CSTR体积计算 38

3.5　PFR与CSTR的比较 39

3.6　理想反应器的组合 40

3.6.1　平推流反应器的串联 40

3.6.2　等体积CSTR串联反应器 41

3.6.3　不同体积的CSTR串联反应器 43

3.6.4　最优化体积的CSTR串联反应器 44

3.6.5 PFR和CSTR串联 45

3.7　循环反应器 47

第4章　复杂反应与热量衡算 53

4.1 平行反应 53

4.1.1 间歇反应器和平推流反应器（PFR） 53

4.1.2　全混流反应器（CSTR） 57

4.2　不同级数的平行反应 57

4.2.1 两个反应 57

4.2.2　三个或更多的反应 60

4.3 串联反应 62

4.3.1 间歇反应器与平推流反应器（PFR） 62

4.3.2　全混流反应器（CSTR） 62

4.3.3 PFR与CSTR的对比 63

4.4　热量衡算 63

4.4.1 全混流反应器（CSTR） 63

4.4.2　平推流反应器（PFR） 65

4.4.3　间歇反应器 68

4.4.4　CSTR中复合变量的定常态 68

4.4.5 多级绝热的PFR反应器 71

第5章　非理想流动 75

5.1　流体的混合 75

5.2　理想流动模型 76

5.3　停留时间分布 78

5.3.1　描述停留时间分布特征函数 78

5.3.2　停留时间分布的实验方法 79

5.3.3　停留时间分布的数字特征 81

5.3.4　理想流动模型的停留时间分布 83

5.4　非理想流动反应器的反应转化率 85

5.4.1　平均停留时间的计算 86

5.4.2 由停留时间计算转化率 86

第6章　搅拌釜式反应器 89

6.1　釜式反应器的计算 89

6.2　搅拌设备 91

6.2.1 概述 91

6.2.2　混合特性 91

6.2.3　搅拌装置 92

6.2.4　其他搅拌方法 102

6.3　传热装置 104

6.3.1　传热装置构型 104

6.3.2　常用热源 105

第7章　气液反应器 109

7.1　气液反应器的分类与特点 109

7.1.1 气液反应器的形式和特点 109

7.1.2　气液反应器的选择 111

7.2　气-液反应过程宏观动力学简单分析 112

7.2.1　气液相界面的传递模型 112

7.2.2　气液反应的基本方程 113

7.2.3　宏观气液反应动力学参数 118

7.2.4　气液反应动力学实验测定 120

7.3　鼓泡塔反应器设计 121

7.3.1　鼓泡塔反应器概述 121

7.3.2　鼓泡塔的操作状态 122

7.3.3　鼓泡塔反应器的设计 123

第8章　气固相固定床反应器 128

8.1　概述 128

8.2　固定床反应器类型 128

8.2.1　绝热式反应器 128

8.2.2　换热式反应器 129

8.3　固定床反应器内的流体流动 130

8.3.1　催化剂颗粒直径和形状系数 130

8.3.2　床层空隙率 131

8.3.3　流体在固定床中的流动特性 132

8.3.4　流体流过固定床层的压力降 132

8.4　固定床反应器内的传热 133

8.4.1　床层径向热传递过程分析 133

8.4.2　床层对壁总给热系数 134

8.4.3　床层有效导热系数和表观壁膜给热系数 135

8.4.4　流体与催化剂颗粒间给热系数 135

8.5　气-固相固定床反应器内的传质 135

8.5.1　气-固相催化反应的历程 135

8.5.2　流体与催化剂颗粒外表面间的传质 136

8.5.3　催化剂颗粒内部的传质 137

8.5.4　床层内的混合扩散 140

8.6　总反率速率方程式 141

8.7　固定床反应器设计 142

8.7.1 经验法 142

8.7.2　数学模型法 143

参考文献 150