反應工程

第1章緒論1
1.1化工生產(chǎn)與設備及其發(fā)展1
1.1.1化工反應過程與設備2
1.1.2化工發(fā)展的趨勢3
1.2基本概念6
1.2.1反應進程和效率變量6
1.2.2獨立反應數(shù)10
1.3反應器的分類和選型13
1.4反應器設計的基本方程及其放大17
習題20

第2章化學反應動力學（微觀動力學）22
2.1反應速率方程22
2.1.1反應速率22
2.1.2反應速率方程25
2.1.3反應速率常數(shù)26
2.2均相反應動力學33
2.2.1單一反應34
2.2.2復合反應38
2.2.3反應網(wǎng)絡43
2.3多相催化與吸附44
2.3.1催化劑與催化作用46
2.3.2吸附與脫附49
2.4多相催化反應動力學57
2.4.1簡化假定57
2.4.2表面反應類型57
2.4.3速率方程58
2.5速率方程的建立64
2.5.1積分法65
2.5.2微分法66
習題69

第3章物料衡算71
3.1物料衡算的方法71
3.1.1物料衡算的步驟71
3.1.2物料衡算式72
3.1.3計算基準73
3.1.4聯(lián)系或惰性組分75
3.2復雜過程的物料衡算76
3.2.1自由度分析76
3.2.2穩(wěn)態(tài)過程78
3.2.3非穩(wěn)態(tài)過程80
習題82

第4章能量衡算84
4.1能量衡算方法84
4.1.1能量衡算的目的與步驟84
4.1.2能量衡算式84
4.1.3穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的熱量衡算87
4.1.4非穩(wěn)態(tài)過程的熱量衡算91
4.2物料和能量聯(lián)合衡算91
習題95

第5章釜式反應器96
5.1概述96
5.1.1釜式反應器的特點、結構、類型和材質96
5.1.2基本概念98
5.2釜式反應器的物料衡算99
5.3等溫間歇釜式反應器99
5.3.1單一反應的反應時間與反應體積的計算100
5.3.2最優(yōu)反應時間103
5.3.3復合反應105
5.4連續(xù)釜式反應器107
5.4.1全混流模型107
5.4.2反應體積108
5.4.3單一反應的特點111
5.4.4全混流反應器的串聯(lián)112
5.4.5全混流反應器串聯(lián)的最佳反應體積比116
5.4.6全混流反應器的并聯(lián)118
5.5半間歇釜式反應器119
5.6復合反應的收率與選擇性122
5.6.1總收率與總選擇性122
5.6.2平行反應123
5.6.3連串反應125
5.7變溫釜式反應器128
5.7.1間歇釜128
5.7.2連續(xù)釜129
5.8攪拌器的設計135
5.8.1攪拌器的特性135
5.8.2攪拌器的功率142
5.8.3攪拌器的放大147
5.9攪拌釜的罐體147
5.9.1罐體的尺寸147
5.9.2攪拌釜的傳熱方式148
5.9.3傳熱劑150
5.9.4攪拌軸150
5.9.5攪拌釜的軸（密）封151
5.9.6傳動裝置151
習題151

第6章管式反應器154
6.1等溫管式反應器的設計154
6.1.1管式反應器的特點154
6.1.2活塞流模型154
6.1.3單一反應156
6.1.4多個反應157
6.1.5管式反應器與連續(xù)釜式反應器反應體積的比較159
6.1.6活塞流反應器的串聯(lián)、并聯(lián)163
6.1.7循環(huán)反應器164
6.2變溫管式反應器167
6.2.1熱量衡算式167
6.2.2絕熱反應167
6.2.3最佳溫度序列170
習題172

第7章停留時間分布與反應器的流動模型174
7.1停留時間分布（RTD）175
7.1.1概述175
7.1.2RTD的定量描述175
7.1.3RTD的實驗測定177
7.1.4統(tǒng)計特征值179
7.2理想流動模型181
7.2.1模型方法181
7.2.2理想流動模型182
7.3非理想流動現(xiàn)象184
7.4非理想流動模型186
7.4.1離析流模型186
7.4.2多釜串聯(lián)模型188
7.4.3軸向擴散模型190
7.4.4組合模型194
7.5流體的混合196
7.5.1流體的混合態(tài)196
7.5.2流體混合態(tài)對反應的影響197
習題199

第8章多相催化反應器201
8.1多相催化的傳遞過程201
8.1.1速率控制步驟與相間傳遞基本方程201
8.1.2外擴散的影響203
8.1.3內(nèi)擴散的影響206
8.1.4內(nèi)外擴散的綜合影響212
8.1.5擴散影響的判定214
8.2固定床反應器216
8.2.1多相催化反應器的類型216
8.2.2固定床中的壓降與數(shù)學模型217
8.2.3絕熱式固定床反應器219
8.2.4換熱式固定床反應器222
8.2.5自熱式固定床反應器223
8.2.6熱點溫度224
8.3流化床反應器225
8.3.1流態(tài)化225
8.3.2流化床催化反應器226
8.4實驗室催化反應器226
8.4.1基本要求227
8.4.2實驗反應器227

第9章多相反應器231
9.1氣液反應器231
9.1.1氣液反應231
9.1.2擬一級反應233
9.1.3氣液反應器的主要類型235
9.1.4鼓泡塔的設計237
9.1.5攪拌鼓泡釜的設計239
9.2氣液固反應器240
9.2.1氣液固反應240
9.2.2滴（涓）流床反應器242
9.2.3漿態(tài)反應器243

第10章生化反應工程基礎246
10.1概述246
10.1.1生物技術246
10.1.2生化反應過程246
10.2生化反應動力學基礎247
10.2.1酶催化反應及其動力學247
10.2.2微生物反應過程的動力學258
10.3固定化生物催化劑266
10.3.1概述266
10.3.2酶和細胞的固定化267
10.4生化反應器269
10.4.1概述269
10.4.2生化反應器的類型269
10.4.3生化反應器的計算273

附錄278
附錄Ⅰ模擬試題278
附錄Ⅱ量子化學計算簡介281

參考文獻295