目录 1
第一章 绪论 1
1.1反应工程学 1
1.2反应工程学的方法 2
1.2.1反应工程学的反应动力学 2
1.2.2比例放大和中间试验工厂 7
1.2.3过程系统及过程设计 9
1.3冶金反应工程学和冶炼过程 12
参考文献 16
第二章 反应装置的形式和特性 18
2.1均相反应操作的反应装置 19
2.1.1槽式反应器中的均相反应操作 19
2.1.2管式反应器中的均相反应操作 21
2.2非均相反应操作的反应装置 22
2.2.1槽式反应器 22
2.2.2反应塔 22
2.2.3固定床、流化床和移动床 25
参考文献 30
3.1反应动力学 31
3.1.1反应速度的定义 31
第三章 工业反应动力学 31
3.1.2反应速度的测定法 33
3.2均相反应(单相反应) 33
3.2.1简单反应和复杂反应 33
3.2.2反应级数和速度常数 34
3.2.3间歇法中的动力学 36
3.2.4关于连续法的动力学 44
3.3非均一反应 50
3.3.1固体催化反应 50
3.3.2气固系统非催化反应 59
3.3.3气液反应 66
3.4冶金过程的反应速度 77
3.4.1氧化铁的气体还原反应 77
3.4.2石灰石的分解反应CaCO3=CaO+CO2 84
3.4.3熔融铁碳合金的脱碳反应 87
3.4.4渣与金属之间的反应 90
例题3 92
第三章 所使用的符号 101
参考文献 103
第四章 反应装置及其操作的解析法 106
4.1.1间歇式反应槽 107
4.1槽式反应装置 107
4.1.2连续式反应槽 109
4.1.3半间歇式反应槽 110
4.1.4串联式反应槽 112
4.2连续式管式反应装置 114
4.3连续式反应装置中的流体混合效果 115
4.3.1未转化率 116
4.3.2反应器所需容积的比较 117
4.4非完全混合流的反应装置 119
4.4.1停留时间分布 119
4.4.2停留时间分布函数的实验 121
4.5非完全混合流模型 124
4.5.1复合模型 125
4.5.2扩散模型 131
4.5.3槽列模型 135
例题4 138
第四章 所使用的符号 147
参考文献 149
第五章 反应装置的最佳操作和稳定性 150
5.1.2限制条件(束缚条件) 151
5.1.1目的函数 151
5.1目的函数和限制条件 151
5.2最佳化的方法 152
5.2.1微分法 153
5.2.2拉格郎日乘数法(Lagrangemultipliertech-nique) 157
5.2.3登山法(或上升法) 160
5.2.4线性规划(Linearprogramming) 162
5.2.5变分法 165
5.2.6动态规划(Dynamicprogramming) 168
5.2.7最大原理(Maximumprinciple) 170
5.3.1槽式反应器的稳定性 175
5.3反应装置的稳定性 175
5.3.2参数的敏感度(Parametricsensitivity) 179
例题5 181
第五章 所使用的符号 190
参考文献 191
第六章 流化床、移动床、固定床反应装置的解析 193
6.1流化床反应装置 193
6.1.1间歇式流化床的非催化反应操作 194
6.1.2连续式流化床的非催化反应操作 196
6.1.3催化反应的数学模型 204
6.1.4流化床还原——直接炼铁法 208
6.2移动床反应装置的解析 213
6.2.1等温非催化反应操作 213
6.2.2非等温催化反应操作 219
6.3固定床反应装置的解析 220
6.3.1等温非催化操作 221
6.3.2非等温催化反应操作 224
第六章 所使用的符号 232
参考文献 234
7.1DL式烧结机的操作 236
第七章 烧结机 236
7.2链式台车移动速度与生产量 240
7.3烧结过程的理论解析 250
7.3.1焦炭的燃烧速度 250
7.3.2数学模型 252
7.4床内颗粒的温度分布 259
7.4.1点火炉内的气体温度、点火时间、氧气浓度 260
7.4.2原料颗粒的粒度 263
7.4.3废气流量 264
7.4.4焦炭的配比率 266
第七章 所使用的符号 268
参考文献 271
第八章 高炉 273
8.1高炉炼铁过程 273
8.2炉内反应速度方程式 281
8.2.1用CO间接还原铁矿石 282
8.2.2贝-波反应 284
8.2.3熔融浮氏体的直接还原反应 285
8.2.4石灰石的分解反应 286
8.2.5铁矿石的H2还原反应 287
8.2.6碳与水蒸气的反应 287
8.2.7水煤气转化反应 288
8.3高炉操作的理论解析 289
8.3.1高炉模型研究 289
8.3.2炉身温度分布解析 291
8.3.3炉顶料粒和煤气温度 295
8.3.4炉顶煤气流量与组分,出铁量与出渣量 299
8.3.5风口平面上气体流量与成分,气体与焦炭温度 300
8.3.6炉顶·风口间的数学模型 305
8.4用数学模型进行过程解析 309
8.4.1计算方法 309
8.4.2炉况计算结果 311
8.4.3改变操作条件的效果 318
参考文献 327
第九章 LD转炉 330
9.1转炉吹炼过程 330
9.1.1炉内反应及吹炼技术的进步 330
9.1.2钢水的碳含量和温度测定及吹炼控制 334
9.1.3氧气射流与熔池的相互作用 341
9.2吹炼过程的理论解析 352
9.2.1火点表面积的计算 352
9.2.2石灰的化渣速度 355
9.2.3废钢的熔化 358
9.2.4炉内反应所消耗的氧量 362
9.2.5渣与钢之间的炉内反应 366
9.2.6炉内过程参数的变化 368
9.3用数学模型作过程解析 372
9.3.1炉内过程变量的变化 372
9.3.2变更操作条件的效果 376
9.3.3废钢熔化的效果 384
参考文献 390
第十章 真空脱气设备 394
10.1流滴脱气过程 394
10.2上升气泡的脱气过程 400
10.3RH法脱气过程 407
10.4DH法脱气过程 419
参考文献 428
第十一章 铸锭及连续铸造 430
11.1一维凝固问题 430
11.2圆筒形液体的凝固 434
11.3二维凝固问题 436
11.4凝固问题的数值计算法 441
11.5连续铸造 444
11.5.1理论最小值H2,min及H3,min 449
11.5.2设计计算法 450
11.5.3钢锭冷却表面温度保持一定的情况 451
第十一章 所使用的符号 451
参考文献 453
附录 454
A.单位与因次 454
B.无因次群 457
C.单位换算表 459
D.颗粒比热的温度变化 460
E.高炉模型的推导 462