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第1篇 反应过程 1

第1章 绪论 1

1.1 化学反应过程 1

1.1.1 研究内容 1

1.1.2 与其他学科的关系 2

1.1.3 操作方式 3

1.1.4 研究方法 3

1.2 化学反应及反应器分类 4

1.2.1 化学反应分类 4

1.2.2 化学反应器分类 4

1.3 反应器计算的基本内容和基本方程 6

1.3.1 反应器计算的基本内容 6

1.3.2 反应器计算的基本方程 7

第2章 动力学基础 9

2.1 化学动力学方程 9

2.1.1 化学反应速率 9

2.1.2 反应速率方程 11

2.1.3 收率与选择性 12

2.2 反应速率方程的建立 13

2.2.1 单一反应 13

2.2.2 复杂反应 16

第3章 釜式反应器 19

3.1 间歇釜式反应器的结构 19

3.2 间歇釜式反应器尺寸及数量的计算 21

3.2.1 反应器直径及高度的计算 21

3.2.2 反应器体积及数量的计算 21

3.3 等温间歇釜式反应器的计算 23

3.4 变温间歇釜式反应器的计算 25

3.5 连续操作釜式反应器 26

3.5.1 单个连续操作釜式反应器 26

3.5.2 多个串联连续操作釜式反应器 28

3.5.3 连续操作釜式反应器的稳定操作 31

3.6 釜式反应器的搅拌器 35

3.6.1 搅拌的作用和要求 35

3.6.2 搅拌釜内的流体流动 36

3.6.3 搅拌装置的组成 37

3.6.4 搅拌器的分类 38

3.6.5 搅拌器的选型 40

3.7 搅拌釜式反应器的传热装置 40

3.7.1 夹套 40

3.7.2 蛇管 40

3.7.3 其他型式传热装置 41

第4章 管式反应器 44

4.1 活塞流模型 44

4.2 恒温管式反应器设计 45

4.2.1 恒容管式反应器计算 46

4.2.2 变容管式反应器计算 46

4.3 反应器反应体积的比较 47

4.3.1 单个反应器比较 48

4.3.2 多个串联连续操作釜式反应器与管式反应器比较 49

4.3.3 多个串联连续操作釜式反应器的组合 49

4.3.4 自催化反应 51

4.4 循环反应器 52

第5章 反应器内停留时间分布与流动模型 55

5.1 流动模型 55

5.1.1 理想流动模型 55

5.1.2 非理想流动模型 56

5.2 停留时间分布 58

5.2.1 概述 58

5.2.2 停留时间的定义与表征 58

5.3 停留时间分布的实验测定 60

5.3.1 脉冲法 60

5.3.2 阶跃法 63

5.4 停留时间分布的统计特征值 64

5.4.1 数学期望 64

5.4.2 方差 64

5.5 理想反应器的停留时间分布 65

5.5.1 活塞流模型 65

5.5.2 全混流模型 66

第6章 多相催化反应器 69

6.1 概述 69

6.2 固定床反应器的型式 69

6.2.1 固定床反应器的特点 69

6.2.2 固定床反应器的型式 70

6.3 固定床反应器内的传递过程 72

6.3.1 固体催化剂的宏观结构及性质 72

6.3.2 固体催化反应过程步骤 75

6.3.3 固定床反应器内的传递现象 76

6.3.4 固定床内的流体流动 77

6.3.5 床层的压力降 78

6.4 固定床反应器的设计 78

6.5 流化床反应器 81

6.5.1 流化床反应器 81

6.5.2 散式流化床和聚式流化床 82

6.5.3 流化床的压降与流速 82

6.6 流化床反应器的型式 84

6.7 流化床反应器中的传递现象 86

6.7.1 流化床反应器中的传质 86

6.7.2 流化床反应器内的传热 87

6.8 反应器工艺计算原则 88

第2篇 分离过程 90

第7章 分离过程的类别及在工业生产中的地位和作用 90

7.1 分离过程的类别 90

7.1.1 机械分离 90

7.1.2 传质分离 91

7.1.3 反应分离 95

7.2 分离过程的地位与作用 96

第8章 单级平衡分离过程 97

8.1 相平衡 97

8.1.1 气液平衡关系式 97

8.1.2 相平衡常数的计算 99

8.1.3 状态方程 101

8.1.4 活度系数模型 107

8.1.5 K因子的经验式 112

8.1.6 烃类系统相平衡常数的近似估算——P-T-K图 112

8.1.7 相平衡常数计算方法的选择 114

8.2 泡、露点的计算 115

8.2.1 泡点计算 115

8.2.2 露点计算 121

8.3 部分气化和部分冷凝计算 125

8.3.1 等温闪蒸的计算 128

8.3.2 绝热闪蒸的计算 132

第9章 多组分精馏过程的计算 142

9.1 设计变量的确定 142

9.1.1 设计变量 143

9.1.2 一些典型单元的设计变量分析 144

9.1.3 装置的设计变量 149

9.2 普通多组分精馏的简捷计算 152

9.2.1 清晰分割的物料衡算 152

9.2.2 最少理论板数 156

9.2.3 最小回流比 161

9.2.4 回流比R的选择 162

9.2.5 简捷法求理论板数 163

9.3 逐板计算法（Lewis-Matheson） 166

9.4 精馏塔的严格计算 167

9.4.1 数学模型的建立 168

9.4.2 方程合并 170

9.4.3 托马斯法解三对角矩阵方程 172

9.4.4 泡点法（BP法） 173

第10章 特殊精馏 187

10.1 萃取精馏及其计算 187

10.1.1 萃取精馏的基本原理及萃取剂的作用 188

10.1.2 萃取剂的选择 189

10.1.3 萃取精馏流程 189

10.1.4 萃取精馏过程分析 190

10.1.5 萃取精馏过程的计算 192

10.2 共沸精馏及其计算 194

10.2.1 形成共沸物的条件及其共沸物的特点 194

10.2.2 共沸剂的选择 196

10.2.3 共沸精馏流程 197

10.2.4 共沸精馏的计算 200

10.2.5 共沸精馏和萃取精馏的比较 202

第11章 多组分吸收和解吸过程 204

11.1 吸收过程的分类及应用 204

11.2 工艺流程 205

11.3 多组分吸收和解吸过程分析 207

11.4 多组分吸收的计算 209

11.4.1 吸收因子 210

11.4.2 多组分吸收的简捷计算 212

11.5 解吸（蒸出）过程 218

11.5.1 解吸方法 218

11.5.2 解吸过程的计算 219

11.6 流率加和法（SR法）计算吸收和解吸过程 220

11.6.1 Vj和Lj的校正 221

11.6.2 Tj的校正 221

11.7 化学吸收 229

11.7.1 化学吸收过程分析 230

11.7.2 化学吸收的类型 230

11.7.3 化学吸收中的传质速率 232

11.7.4 化学吸收计算 237

第12章 气液传质设备 241

12.1 板式塔 241

12.1.1 板式塔的结构 241

12.1.2 塔板的组成 241

12.1.3 塔板的类型 242

12.1.4 板式塔的流体力学性能 243

12.2 填料塔 247

12.2.1 填料塔的结构 247

12.2.2 填料类型及性能评价 248

12.2.3 气液两相在填料层内的流动 251

12.2.4 填料塔的流体力学性能 252

12.2.5 板式塔与填料塔的比较 253

第13章 过程系统模拟计算 255

参考文献 261