第一章 绪论 1
1-1 引言 1
1-2 化学反应的分类 3
1-3 化学反应速度的表示方式 4
(一)间歇反应 4
(二)连续反应 8
1-4 动力学方程式及反应速度常数 12
(一)动力学方程式 12
(二)反应速度常数 21
习题 22
第二章 理想流动反应器 24
2-1 流动反应器的类型及其特性 24
2-2 理想反应器反应体积的计算 26
(一)间歇反应器 28
(二)理想置换反应器 29
(三)理想混合反应器 32
2-3 理想流动反应器反应体积的比较 34
2-4 理想流动反应器的平均逗留时间与接触时间 35
(一)理想置换反应器 36
(二)理想混合反应器 40
(三)平均逗留时间与接触时间的应用 41
2-5 多段理想反应器 42
(一)多段理想置换反应器 42
(二)多段理想混合反应器 43
1.多段理想混合反应器的推动力 43
2.多段理想混合反应器各段浓度的分析计算 45
3.多段理想混合反应器各段浓度的图解计算 49
4.多段理想混合反应器各段转化率的最适宜分配 54
习题 56
第三章 固定床内的传递过程 58
3-1 固定床流体力学 58
(一)固体颗粒及固定床的物理特性 58
1.固体颗粒的直径及形状系数 58
2.固定床的空隙率 61
3.固定床的当量直径 63
(二)单相流体在固定床中的流动 64
1.流动特性 64
2.固定床对流体的阻力的计算 65
3.影响床层压力降的因素 69
4.床层中流体的径向流速分布 69
3-2 固定床中的传热和传质过程 74
(一)固定床对壁的给热 75
(二)固定床中流体与颗粒外表面间的传热及传质过程 78
习题 84
第四章 气-固相催化反应中的质量传递过程 86
4-1 固体催化剂的物理特性 86
4-2 质量传递过程对气-固相催化反应速度的影响 87
(一)气-固相催化反应过程中反应组份的浓度分布 88
(二)内表面利用率与催化反应过程的控制阶段 89
4-3 颗粒催化剂的内表面利用率 91
(一)一级不可逆反应 92
(二)n级不可逆反应 97
(三)可逆反应 99
(四)温度和转化率对内表面利用率的影响 103
4-4 控制阶段的测定 105
习题 106
第五章 气-固相催化反应器 108
5-1 气-固相催化反应过程的最适宜工艺条件 108
(一)最适宜温度分布曲线 108
1.最适宜温度分布曲线的计算 109
2.催化反应器中最适宜温度分布曲线的实现 111
(二)最适宜反应物系的起始组成 113
(三)最适宜最终转化率和最适宜空间速度 113
(四)最适宜催化剂颗粒尺寸和最适宜重量流速 114
5-2 固定床催化反应器催化床体积的计算 116
(一)化学动力学控制时催化床体积的计算 116
(二)计及扩散过程的阻滞作用时催化床体积的计算 120
(三)外扩散过程控制时催化床体积的计算 123
5-3 多段换热式催化反应器 128
(一)多段换热式催化反应器的类型 128
(二)多段间接换热式催化反应器的计算 131
1.各段始末温度及转化率的最适宜分配 133
2.工艺尺寸的计算 138
5-4 连续换热式催化反应器 146
(一)连续换热的方式 146
(二)轴向温度分布 147
1.单管式反应器 148
2.双套管式反应器 149
(三)连续换热式催化反应器的计算 153
1.微分方程组的建立 153
2.一些常数和系数的计算及边界条件的确定 156
3.求解微分方程组的试差法 157
4.求解微分方程组的近似逐段差分法 159
习题 178
第六章 气-液相反应过程 181
6-1 气-液相反应过程的步骤及速度 181
6-2 传质控制时的过程速度 183
(一)飞速不可逆反应 183
1.过程机理 183
2.计算方法 184
(二)飞速可逆反应 187
6-3 同时考虑传质与化学反应阻力时的过程速度 188
(一)组份A与B的反应为不可逆反应 188
(二)组份A与B的反应为可逆反应 191
(三)几种特殊情况的讨论 192
6-4 气-液相反应器的计算 193
6-5 气-液相反应器的经验计算 203
习题 209
附录 211
参考书刊 214