反应工程 第3版PDF电子书下载

1绪论 1

1.1化学反应工程 1

1.2化学反应的转化率和收率 2

1.2.1反应进度 2

1.2.2转化率 3

1.2.3收率与选择性 5

1.3化学反应器的类型 6

1.4化学反应器的操作方式 8

1.5反应器设计的基本方程 10

1.6工业反应器的放大 11

1.7反应工程的新进展 13

习题 14

2反应动力学基础 16

2.1化学反应速率 16

2.2反应速率方程 19

2.3温度对反应速率的影响 22

2.4复合反应 27

2.4.1反应组分的转化速率和生成速率 27

2.4.2复合反应的基本类型 28

2.4.3反应网络 31

2.5反应速率方程的变换与积分 32

2.5.1单一反应 32

2.5.2复合反应 35

2.6多相催化与吸附 38

2.6.1多相催化作用 38

2.6.2吸附与脱附 39

2.7多相催化反应动力学 42

2.7.1定态近似和速率控制步骤 42

2.7.2多相催化反应速率方程 44

2.8动力学参数的确定 48

2.8.1积分法 48

2.8.2微分法 49

2.9建立速率方程的步骤 53

习题 54

3釜式反应器 59

3.1釜式反应器的物料衡算式 59

3.2等温间歇釜式反应器的计算（单一反应） 60

3.2.1反应时间及反应体积的计算 60

3.2.2最优反应时间 62

3.3等温间歇釜式反应器的计算（复合反应） 64

3.3.1平行反应 64

3.3.2连串反应 66

3.4连续釜式反应器的反应体积 68

3.5连续釜式反应器的串联与并联 71

3.5.1概述 71

3.5.2串联釜式反应器的计算 72

3.5.3串联釜式反应器各釜的最佳反应体积比 75

3.6釜式反应器中复合反应的收率与选择性 77

3.6.1总收率与总选择性 77

3.6.2平行反应 78

3.6.3连串反应 81

3.7半间歇釜式反应器 83

3.8变温间歇釜式反应器 86

3.9连续釜式反应器的定态操作 90

3.9.1连续釜式反应器的热量衡算式 90

3.9.2连续釜式反应器的定态 91

小结 94

习题 94

4管式反应器 100

4.1活塞流假设 100

4.2等温管式反应器设计 101

4.2.1单一反应 101

4.2.2多个反应 104

4.2.3拟均相模型 108

4.3管式与釜式反应器反应体积的比较 109

4.4循环反应器 113

4.5变温管式反应器 114

4.5.1管式反应器的热量衡算式 114

4.5.2绝热管式反应器 115

4.5.3非绝热变温管式反应器 118

4.6管式反应器的最佳温度序列 120

4.6.1单一反应 120

4.6.2复合反应 121

习题 124

5停留时间分布与反应器的流动模型 129

5.1停留时间分布 129

5.1.1概述 129

5.1.2停留时间分布的定量描述 130

5.2停留时间分布的实验测定 132

5.2.1脉冲法 132

5.2.2阶跃法 134

5.3停留时间分布的统计特征值 136

5.4理想反应器的停留时间分布 138

5.4.1活塞流模型 139

5.4.2全混流模型 140

5.5非理想流动现象 142

5.6非理想流动模型 144

5.6.1离析流模型 144

5.6.2多釜串联模型 147

5.6.3轴向扩散模型 150

5.7非理想反应器的计算 153

5.8流动反应器中流体的混合 156

习题 158

6多相系统中的化学反应与传递现象 161

6.1多相催化反应过程步骤 161

6.1.1固体催化剂的宏观结构及性质 161

6.1.2过程步骤 163

6.2流体与催化剂颗粒外表面间的传质与传热 164

6.2.1传递系数 164

6.2.2流体与颗粒外表面间的浓度差和温度差 165

6.2.3外扩散对多相催化反应的影响 167

6.3气体在多孔介质中的扩散 170

6.3.1孔扩散 170

6.3.2多孔颗粒中的扩散 171

6.4多孔催化剂中的扩散与反应 172

6.4.1多孔催化剂内反应组分的浓度分布 172

6.4.2内扩散有效因子 174

6.4.3非一级反应的内扩散有效因子 177

6.4.4内外扩散都有影响时的有效因子 178

6.5内扩散对复合反应选择性的影响 180

6.6多相催化反应过程中扩散影响的判定 182

6.6.1外扩散影响的判定 182

6.6.2内扩散影响的判定 183

6.7扩散干扰下的动力学假象 184

习题 187

7多相催化反应器的设计与分析 190

7.1固定床内的传递现象 190

7.1.1固定床内的流体流动 190

7.1.2质量和热量的轴向扩散 192

7.1.3径向传质与传热 193

7.2固定床反应器的数学模型 195

7.3绝热式固定床反应器 197

7.3.1绝热反应器的类型 197

7.3.2固定床绝热反应器的催化剂用量 199

7.3.3多段绝热式固定床反应器 201

7.4换热式固定床反应器 204

7.4.1引言 204

7.4.2进行单一反应时的分析 205

7.4.3进行复合反应时的分析 207

7.5自热式固定床反应器 210

7.5.1反应物料的流向 210

7.5.2数学模拟 211

7.6参数敏感性 212

7.7流化床反应器 214

7.7.1流态化 214

7.7.2流化床催化反应器 216

7.8实验室催化反应器 218

7.8.1基本要求 218

7.8.2主要类型 219

习题 221

8多相反应器 225

8.1气液反应 225

8.2气液反应器 229

8.2.1主要类型 229

8.2.2鼓泡塔的设计 230

8.2.3搅拌釜式反应器的设计 232

8.3气液固反应 234

8.3.1概述 234

8.3.2气液固相催化反应的传递步骤与速率 234

8.4滴流床反应器 235

8.4.1概述 235

8.4.2数学模型 236

8.5浆态反应器 239

8.5.1类型 239

8.5.2传质与反应 239

8.5.3机械搅拌釜的设计 242

习题 244

9生化反应工程基础 247

9.1概述 247

9.2生化反应动力学基础 248

9.2.1酶催化反应及其动力学 248

9.2.2微生物的反应过程动力学 255

9.3固定化生物催化剂 259

9.3.1概述 259

9.3.2酶和细胞的固定化 260

9.3.3固定化生物催化剂的催化动力学 261

9.4生化反应器 263

9.4.1生化反应器类型 264

9.4.2生化反应器的计算 265

习题 271

10聚合反应工程基础 274

10.1概述 274

10.2聚合反应动力学分析 275

10.2.1聚合反应分类 275

10.2.2聚合度及其分布 275

10.2.3均相自由基聚合反应 280

10.2.4缩聚反应 294

10.2.5影响聚合反应速率的因素 297

10.3聚合过程的传热与传质分析 299

10.3.1聚合过程热效应特点 299

10.3.2解决聚合过程传热与流动的措施 299

10.3.3传热系数与传质系数 301

10.4聚合反应器的设计与分析 301

10.4.1聚合反应器与搅拌器 301

10.4.2数学模型 302

10.4.3聚合反应器的计算与分析 302

习题 305

11电化学反应工程基础 307

11.1引言 307

11.1.1电化学反应的特点 307

11.1.2电化学反应工程的质量指标 308

11.2电化学反应工程中的特殊问题 312

11.2.1电极表面的电位及电流分布 312

11.2.2析气效应 317

11.2.3电化学工程中的传质过程 319

11.2.4电化学工程中的热传递与热衡算 322

11.3电化学反应器 323

11.3.1电化学反应器的类型 323

11.3.2电化学反应器的工作特性 326

11.3.3电化学反应器的联结与组合 332

习题 335

参考文献 337