第一章 绪论 1
1.1化学反应工程学的发展过程与研究内容 1
1.1.1化学反应工程学的发展 1
1.1.2化学反应工程学的研究内容 1
1.2化学反应工程学的体系与研究方法 2
1.2.1化学反应工程学的体系 3
1.2.2化学反应工程学的研究方法 3
1.2.3反应技术的开发过程 5
1.2.4反应过程的放大程度和开发周期 5
1.3反应装置与反应方法概述 6
1.3.1反应器的分类 6
1.3.2反应器的设计 8
第二章 均相反应动力学 10
2.1化学反应计量学 10
2.1.1化学反应计量式 10
2.1.2反应程度 12
2.1.3化学反应的转化率、收率和选择性 12
2.2化学反应速率 16
2.2.1反应物系组成的表示方法 16
2.2.2化学反应速率的表示方法 18
2.3反应速率方程 19
2.3.1均相单一反应的速率方程 19
2.3.2反应速率常数к 22
2.3.3温度对不同类型单一反应速率的影响 25
2.3.4测定化学反应动力学数据的方法 27
2.4复合反应 28
2.4.1平行反应 28
2.4.2连串反应 31
2.4.3复合反应的收率与选择性 32
2.5非恒容反应系统 33
2.5.1影响反应系统体积的因素 33
2.5.2非恒容系统中组分浓度的表示 34
2.5.3非恒容系统的动力学表达式 35
习题 36
第三章 理想流动反应器中的均相反应过程 38
3.1概述 38
3.1.1反应器设计的任务 38
3.1.2反应器设计的模型化方法 39
3.1.3工业反应器的放大 39
3.2反应器的分类与流动状态的理想化 40
3.2.1反应器的基本类型 40
3.2.2理想流动反应器 41
3.2.3流动反应器的空时、空速 42
3.3简单反应器 43
3.3.1间歇反应器 43
3.3.2平推流反应器 45
3.3.3全混流反应器 47
3.4反应器的组合操作 50
3.4.1平推流反应器的串、并联 50
3.4.2全混釜的串、并联 52
3.4.3不同型式反应器的组合 56
3.4.4循环反应器 57
3.5选择反应器型式与操作方法的一般规则 59
3.5.1生产能力的比较 60
3.5.2反应选择性的比较 62
3.6非等温过程反应器的计算 68
3.6.1间歇反应器 68
3.6.2平推流反应器 69
3.6.3全混流反应器 74
3.7全混釜中进行化学反应时的热稳定性 75
3.7.1稳定操作的两个必要条件 75
3.7.2操作条件对稳定性的影响 76
习题 78
第四章 停留时间分布及反应器流动模型 81
4.1反应器中物料的停留时间分布 81
4.1.1非理想流动的起因 81
4.1.2流体的停留时间分布及其描述 82
4.1.3停留时间分布的实验测定 83
4.1.4平均停留时间与散度 86
4.2理想反应器的停留时间分布 88
4.2.1平推流模型 88
4.2.2全混流模型 89
4.3非理想流动模型 90
4.3.1多级混合模型 90
4.3.2扩散模型 94
4.4非理想流动与反应器设计 96
4.4.1病态流动的判断与改进设计的方向 97
4.4.2非理想流动反应器中转化率的计算 98
习题 100
第五章 固体催化剂与非均相反应动力学 102
5.1催化剂的特点 102
5.2多相催化与吸附 103
5.2.1多相催化作用 103
5.2.2吸附与脱附 104
5.3催化剂的物理性质 108
5.3.1比表面积 108
5.3.2孔体积和孔径分布 110
5.4催化剂的主要性能及其测定 112
5.5气-固非均相催化过程与控制步骤 114
5.6流体与催化剂颗粒外表面间的传质与传热 114
5.6.1传递系数 115
5.6.2流体与颗料外表面间的浓度差和温度差 116
5.7气-固相催化反应动力学 118
5.7.1气-固相催化反应速率 118
5.7.2双曲线型反应速率式（L-H-H-W型） 119
5.7.3幂数型反应速率式及其他的经验方法 123
5.8多孔催化剂内的传质——内扩散 126
5.8.1催化剂的内扩散 126
5.8.2等温有效系数 128
5.9非均相反应动力学的研究方法 135
5.9.1本征动力学的研究 136
5.9.2宏观动力学实验 140
5.10催化剂的失活 140
习题 142
第六章气固相固定床反应器 145
6.1概述 145
6.2固定床反应器类型 145
6.2.1绝热式反应器 145
6.2.2换热式反应器 146
6.3固定床反应器内的流体流动 147
6.3.1催化剂颗粒直径和形状系数 147
6.3.2床层空隙率 148
6.3.3流体在固定床中的流动特性 149
6.3.4流体流过固定床层的压力降 150
6.4固定床反应器内的传热 151
6.4.1催化剂颗粒与流体间的传热 152
6.4.2固体催化剂床层中的热传递 153
6.5气固相固定床反应器内的传质 155
6.5.1气-固相催化反应的历程 155
6.5.2流体与催化剂颗粒外表面间的传质 155
6.5.3催化剂颗粒内部的传质 157
6.5.4床层内的混合扩散 160
6.6总反应速度方程式 161
6.7固定床反应器设计 163
6.7.1经验法 163
6.7.2数学模型法 163
习题 178
第七章 流态化反应过程与反应器 180
7.1概述 180
7.2流态化基础知识 181
7.2.1流态化基本特征和流化质量 181
7.2.2流化颗粒的分类 182
7.3气固密相流化床的结构 182
7.4流化床工艺计算 183
7.4.1床层压降 183
7.4.2临界流化速度与带出速度 184
7.5流化床中的传热 186
7.6鼓泡流态化 188
7.6.1气泡相 188
7.6.2乳化相 189
7.6.3气泡相与乳化相间的传质 190
7.6.4流化床反应器的两相模型 191
7.7湍动流态化 193
习题 195
第八章 气液反应过程与反应器 196
8.1概述 196
8.1.1气液反应历程 196
8.1.2气液相间传质 197
8.2气液反应动力学 198
8.2.1气液反应过程基础方程 198
8.2.2极慢反应与慢反应 199
8.2.3中速反应 200
8.2.4快反应和瞬时反应 201
8.2.5气液反应过程的重要参数 203
8.3气液反应器 205
8.3.1气液反应器分类 205
8.3.2鼓泡塔式反应器 207
8.3.3填料塔式反应器 210
8.3.4超重力旋转床反应器 212
习题 213
符号说明 215
参考文献 220