第一部分 基本原理第1章 绪论 3
1.1 化学反应器 3
1.2 化学反应工程 3
1.3 必备知识 5
1.4 工业过程 6
1.5 建模 8
1.6 背景 9
1.7 参考文献 12
习题 14
第2章 反应速率与间歇反应器 18
2.1 化学反应 18
2.2 复杂反应 21
2.3 反应速率 21
2.4 近似反应 24
2.5 速率常数 25
2.6 基元反应 26
2.7 化学计量学 27
2.8 接近平衡的反应速率 28
2.9 反应器的质量平衡 30
2.10 间歇反应器 31
2.11 密度变化的情形 38
2.12 化学反应器 41
2.13 热力学和反应器 42
2.14 绝热反应器的温度 43
2.15 化学平衡 45
2.16 石油炼制 47
2.17 从炼厂的产品和天然气生产聚酯 53
2.18 “当没有反应速率方程时该怎么办？” 57
2.19 反应速率数据 58
2.20 小结 62
2.21 参考文献 62
习题 62
第3章 连续等温反应器中的简单反应 68
3.1 连续反应器 68
3.2 全混流反应器 68
3.3 恒密度全混流反应器的转化率 70
3.4 平推流反应器 73
3.5 恒密度平推流反应器中的转化率 74
3.6 间歇反应器、全混流反应器和平推流反应器的比较 76
3.7 关于1/r图 78
3.8 半间歇式反应器 79
3.9 变容反应器 80
3.10 空速和空时 84
3.11 组合反应器 85
3.12 自催化反应 88
3.13 可逆反应 90
3.14 非稳态连续反应器 91
3.15 部分重要的简单反应过程：烷烃的反应 92
3.16 合成气反应 93
3.17 多级反应器 98
3.18 主要的化学公司 99
3.19 单一反应的反应器设计 104
3.20 符号 105
3.21 参考文献 107
习题 107
第4章 连续反应器中的复合反应 118
4.1 一些重要的化工过程 118
4.2 石化工业 119
4.3 烯烃 121
4.4 质量平衡 122
4.5 转化率、选择性和收率 123
4.6 复合的反应网络 126
4.7 串联反应 127
4.8 平行反应 137
4.9 变密度复合反应 143
4.10 真实反应体系及模型 147
4.11 复合反应体系速率表达式的通式 148
4.12 复合反应的简化处理法 148
4.13 反应机理 154
4.14 双分子反应的碰撞理论 156
4.15 过渡状态理论 157
4.16 复合反应的反应器设计 159
习题 160
第5章 非等温反应器 170
5.1 热量的产生与移出 170
5.2 连续搅拌釜式反应器的能量衡算 173
5.3 平推流管式反应器的能量衡算 174
5.4 方程求解 175
5.5 加热和移热来维持反应器的等温状态 177
5.6 绝热反应器 178
5.7 轨迹及相平面图 186
5.8 通过壁面冷却反应器的轨迹 187
5.9 放热与吸热反应 189
5.10 其他管式反应器类型 190
5.11 填充床内的温度分布 192
习题 193
第6章 多重稳态及非稳态 198
6.1 连续搅拌釜式反应器中热量的产生及移出 198
6.2 绝热CSTR 201
6.3 CSTR稳态的稳定性 201
6.4 多重稳态的观测 204
6.5 CSTR具有多重稳态的非稳态特性 206
6.6 CSTR中的其他反应 207
6.7 CSTR中可变冷却剂的温度 209
6.8 设计反应器能量管理 210
习题 211
第7章 催化反应器及质量传递 215
7.1 催化反应 215
7.2 催化反应器 217
7.3 表面与催化反应速率 219
7.4 多孔催化剂 220
7.5 传递与反应 221
7.6 传质系数 224
7.7 外部传质 226
7.8 孔内扩散 227
7.9 温度对催化反应速率的影响 231
7.10 汽车催化转化器 232
7.11 壁面催化反应器 235
7.12 LANGMUIR-HINSHELWOOD动力学 237
7.13 表面反应动力学总结 247
7.14 设计催化反应器 247
7.15 电化学反应器 249
7.16 真实的催化反应 250
7.17 生物反应器 250
7.18 人体反应器 251
7.19 参考文献 253
习题 254
第二部分 应用 267
第8章 非理想化学反应器 267
8.1 守恒方程 267
8.2 反应器的质量平衡和能量平衡 269
8.3 停留时间分布 270
8.4 层流管式反应器 274
8.5 管式反应器中的分散作用 276
8.6 循环反应器 278
8.7 全混流反应器的串联 280
8.8 反应器的分析 281
8.9 总结 281
习题 281
第9章 固体反应 284
9.1 含有固体物质的反应 284
9.2 化学气相淀积和反应蚀刻 285
9.3 固体反应器 287
9.4 固体反应速率 287
9.5 薄膜、球体以及圆柱体 289
9.6 宏观和微观固体颗粒 291
9.7 膜的溶解及扩大 292
9.8 球形颗粒的溶解与增大 295
9.9 渗透固体膜的扩散作用 298
9.10 球形颗粒的转变 301
9.11 固相及连续相内的物料平衡 303
9.12 电模拟 305
9.13 总结 306
9.14 参考文献 307
习题 307
第10章 链反应、燃烧反应器及其安全 312
10.1 链反应 312
10.2 链反应的特征 317
10.3 自氧化和实验室安全 319
10.4 自氧化化学合成 321
10.5 燃烧 323
10.6 氢气氧化 323
10.7 链支化反应 326
10.8 烷烃氧化 327
10.9 热引发 328
10.10 热和化学自催化 330
10.11 预混火焰 330
10.12 扩散火焰 331
10.13 能量的产生 333
10.14 液体和固体的燃烧 333
10.15 固体和液体爆炸 338
10.16 爆炸和闪爆 339
10.17 反应器安全 340
10.18 小结 342
10.19 参考文献 342
习题 342
第11章 聚合反应及反应器 348
11.1 理想加成聚合反应 349
11.2 聚烯烃 355
11.3 自由基聚合反应 356
11.4 催化聚合 358
11.5 缩聚反应 361
11.6 费-托（Fisher-Tropsch）聚合 365
11.7 聚合反应器 366
11.8 聚合物成型 367
11.9 聚合物综合加工 368
11.10 结晶作用 368
11.11 参考文献 369
习题 369
第12章 生物反应工程 374
12.1 引言 374
12.2 生物分子 377
12.3 细胞 382
12.4 物种的起源及演变 385
12.5 生物能与新陈代谢途径 388
12.6 生物系统中的测量方法 393
12.7 生物过程的反应速率和动力学特征 394
12.8 生物化学工程 409
12.9 以化学方法合成的生物分子 413
12.10 生物过程的经济学 414
12.11 生物反应器 416
12.12 总结 417
12.13 参考文献 418
习题 418
第13章 环境反应工程 422
13.1 只有化学工程师才能解决环境问题 422
13.2 绿色化学 423
13.3 可再生化学资源 425
13.4 法规 428
13.5 事故 429
13.6 废物处理 430
13.7 环境的模拟 430
13.8 生态模拟 436
13.9 小结 439
习题 440
第14章 多相反应器 445
14.1 多相反应器的类型 445
14.2 传质反应器 446
14.3 物料平衡方程 446
14.4 相界面积 448
14.5 相际之间的传质 449
14.6 多相反应器的方程 450
14.7 相平衡 451
14.8 膜反应器 452
14.9 降膜反应器 454
14.10 鼓泡塔反应器 458
14.11 降膜触媒反应器 462
14.12 滴流床反应器 464
14.13 含催化剂的多相反应器 464
14.14 其他多相反应器 465
14.15 多相反应器分析 467
14.16 反应-分离集成 469
14.17 催化蒸馏 469
14.18 色谱反应器 470
14.19 铁矿石的精炼 472
14.20 石油炼制 473
14.21 总结 474
习题 475
附录A 求解微分方程 481
附录B 符号说明 484
附录C 单位转换 487