第一章 绪论 1
1-1 绪言 1
1-2 何谓化学反应工程 1
1-3 与化学反应工程有关之其他学门 3
1-4 理想化学反应器之种类与应用范围之简介 7
1-4-1 化学反应器之分类 7
1-4-2 化学反应器之应用范围 15
1-5 化学反应方程式及系数平衡 16
1-5-1 计量方程式与计量系数 16
1-5-2 化学反应之分类 18
1-5-2-1 单一反应与复合反应 18
1-5-2-2 基本反应与非基本反应 19
1-5-2-3 均匀反应与不匀反应 20
1-6 化学反应速率之定义 21
1-6-1 化学反应速率 21
1-6-2 影响反应速率之变数 22
1-6-3 与反应速率有关之反应进行变数 23
第二章 化学反应之热力学 27
2-1 绪言 27
2-2 反应热之计算 27
2-2-1 化学反应热 27
2-3 平衡常数与平衡转化率之计算 32
2-4-1 热力学线图 48
2-4 热力学基本数据之来源 48
2-4-3 热化学数据之原始文献 49
2-4-2 热力性质表 49
第三章 化学反应动力学之基本观念 61
3-1 绪言 61
3-2 反应速率方程式及其中之变数 61
3-3 反应速率与浓度之关系 65
3-4 反应速率常数与反应活化能之定义以及二者之关系 70
3-4-1 反应速率常数 70
3-4-2 反应活化能 73
3-4-3 反应速率常数与反应活化能之关系 74
3-5-1-1 恒容系统之零级反应 82
3-5 基本化学反应之数学特质分析与图解 82
3-5-1 简单恒容反应系统之数学特质 82
3-5-1-2 恒容系统之一级反应 83
3-5-1-3 恒容系统之二级反应 84
3-5-1-4 恒容系统之三级反应 86
3-5-1-5 恒容系统之n级反应 87
3-5-2 简单可变体积反应系统之数学特质 89
3-5-2-1 可变体积系统之零级反应 92
3-5-2-2 可变体积系统之一级反应 92
3-5-2-3 可变体积系统之二级反应 93
3-5-3-1 积分分析法 94
3-5-3 基本化学反应之图解分析 94
3-5-2-4 可变体积系统之n级反应 94
3-5-3-2 微分分析法 98
3-6 由批示反应器实验数据来决定反应速率方程式之技巧与可信度 104
3-6-1 决定反应速率方程式之技巧 104
3-6-1-1 总压力法 104
3-6-1-2 部分分析法 108
3-6-2 速率测定之可信度 112
3-6-2-1 反应速率常数之精密度 112
3-6-2-2 活化能测量之精密度 114
3-7-1 零级反应 115
3-7 半衰期之定义与应用 115
3-7-2 一级反应 116
3-7-3 二级反应 116
3-7-4 n级反应 119
3-8 非基本化学反应速率方程式之推导——假平衡与中间产物稳定状态之阐释 121
3-8-1 非基本反应之动力模式 121
3-8-2 中间产物之类型与所涉及之反应机构 123
3-8-3 利用假平衡与中间产物稳定状态之假设求动力模式 129
3-9 利用分子理论解释化学反应机构 137
3-9-1 化学反应动力学之分子理论 137
3-9-2 碰撞论 139
3-9-3 暂态论 143
3-9-4 分子理论与阿瑞尼士定律之比较 144
4-1 绪言 153
4-2 可逆反应与化学平衡 153
4-2-1 可逆反应之定义 153
第四章 复合化学反应系统 153
4-2-2 速率常数与平衡常数之关系 155
4-3 可逆化学反应速率方程式之推导与实例 161
4-3-1 一级可逆反应 161
4-3-2 二级可逆反应 165
4-3-2-1 正逆反应均为二级反应 165
4-3-2-2 正反应为二级而逆反应为一级反应 167
4-4 平行化学反应速率方程式之推导与实例 174
4-4-1-1 一级不可逆平行反应 175
4-4-1 简单平衡反应 175
4-4-1-2 一级可逆平行反应 177
4-4-1-3 高级不可逆平行反应 180
4-4-2 竞争平行反应 185
4-5 连锁化学反应速率方程式之推导与实例 192
4-6 自催化化学反应速率方程式之推导与实例 199
4-7 平行-连锁化学反应速率方程式之推导与实例 204
第五章 气-固相催化反应系统 219
5-1 绪言 219
5-3-1 触媒之种类与功能 220
5-3 催化反应之特性 220
5-2-2 气-固相催化反应器之种类 220
5-2 气-固相催化反应实例与反应器种类 220
5-2-1 气-固相催化反应之实例 220
5-3-2 催化反应之性质 222
5-4 气-固相催化反应之进行步骤 224
5-5 气-固相催化反应中化学反应速率方程式之推导 227
5-5-1 兰牟而吸附恒温式 227
5-5-2 其他吸附恒温式与吸附热 234
5-5-3 反应速率方程式 240
5-5-3-1 表面反应速率控制——平衡吸附 241
5-5-3-2 吸附速率控制——平衡表面反应 248
5-6-1 整体反应速率 255
5-6 质传与传热速率对整体速率影响之简要说明 255
5-6-2 质传之影响 256
5-6-3 传热之影响 259
5-7 在实验室中避免质传与传热影响之方法 263
第六章 化学反应器之构造 273
6-1 绪言 273
6-2 槽式反应器 274
6-2-1 反应器之特性分析 274
6-2-1-1 分批槽式反应器 274
6-3-1 反应器之特性分析与反应器构造之机械特徵 275
6-3 管式反应器 275
6-2-2-1 分批槽式反应器 275
6-2-2 反应器构造之机械特徵 275
6-3-1-1 连续流动反应器-管式反应器 277
6-4 连续搅拌式反应器 279
6-4-1 反应器之特性分析 279
6-4-1-1 连续流动搅拌槽反应器 279
6-4-2 反应器构造之机械特徵 281
6-4-2-1 连续流动搅拌槽反应器 281
6-5 流体化式反应器 282
6-6 其他反应器 286
6-6-1 固定床反应器 286
6-6-2 滴流床反应器 290
6-6-3 移动床反应器 292
6-6-4 浆料反应器 293
6-6-5 半批式或半流动式反应器 296
第七章 化学反应器设计之基本观念 299
7-1 绪言 299
7-2 化学反应器之质量均衡方程式之推导与说明 299
7-3 化学反应器之能量均衡方程式之推导与说明 302
7-4 各型理想反应器之特性分析 305
7-4-1 反应器之特性分析 305
7-4-2 反应器之空间时间与空间速度 308
7-5 理想批式反应器之设计 309
7-6-1 塞状流动反应器——基本假设与设计方程式 313
7-6 理想管式反应器之设计 313
7-6-2 塞状流动反应器之平均滞流时间 318
7-6-3 管式反应器之串联-并联组合 320
7-7 理想连续搅拌式反应器之设计 322
7-7-1 CSTR之基本假设与稳态下之设计方程式 323
7-7-2 CSTR之平均滞留时间 328
7-8 理想连续搅拌式反应器之串联 330
7-8-1 CSTR串联之设计方程式 330
7-8-2 CSTR串联之图解分析法 332
7-8-3 CSTR串联之代数分析法 340
7-9-1 单一CSTR与PFR之大小比较 346
7-9 理想连续搅拌式反应器与理想管式反应器之比较 346
7-9-2 CSTR串联与PFR之大小比较 349
7-9-3 恒温CSTR与PFR之基本设计式之比较 358
7-10 由管式反应器与连续搅拌式反应器之实验数据推导反应速率方程式 360
7-10-1 由实验室PFR数据推导速率式 360
7-10-2 由实验室CSTR数据推导速率式 366
第八章 理想化学反应器之选择率与其最佳化 375
8-1 绪言 375
8-2 选择率与产率之定义 376
8-3 选择率与操作条件及反应型态之定性分析 381
8-3-1 平行反应 381
8-3-2 连锁反应 386
8-3-2-1 连锁一级不可逆反应 387
8-3-2-2 不同级数之连锁不可逆反应 390
8-3-2-3 可逆反应：连锁或平行 391
8-3-3 平行-连锁反应 393
8-4 批式与管式反应器之定量分析 397
8-4-1 产物分布与反应器大小之定量处理 397
8-4-2 平行反应 403
8-4-3 连锁反应 403
8-4-4 平行-连锁反应 405
8-5 连续搅拌式反应器之定量分析 410
8-5-1 平行反应 410
8-5-2 连锁反应 412
8-5-3 平行-连锁反应 416
第九章 理想化学反应器之温度效应 425
9-1 绪言 425
9-2 放热及吸热反应之平衡转化率与温度之关系 425
9-3 非恒温反应器之实例 433
9-3-1 应用於化学反应器之能量均衡式 433
9-3-2 非恒温批式反应器 435
9-3-3 非恒温CSTR 444
9-3-3-1 单一CSTR 444
9-3-3-2 CSTR之串联 446
9-4 管式绝热反应器之设计 451
9-5 绝热连续搅拌式反应器之多稳定状态 456
中英文名词索引 459