反應(yīng)工程

第1章緒論1
1.1化工生產(chǎn)與設(shè)備及其發(fā)展1
1.1.1化工反應(yīng)過程與設(shè)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(yīng)進(jìn)程和效率變量6
1.2.2獨立反應(yīng)數(shù)10
1.3反應(yīng)器的分類和選型13
1.4反應(yīng)器設(shè)計的基本方程及其放大17
習(xí)題20

第2章化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)（微觀動力學(xué)）22
2.1反應(yīng)速率方程22
2.1.1反應(yīng)速率22
2.1.2反應(yīng)速率方程25
2.1.3反應(yīng)速率常數(shù)26
2.2均相反應(yīng)動力學(xué)33
2.2.1單一反應(yīng)34
2.2.2復(fù)合反應(yīng)38
2.2.3反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)動力學(xué)57
2.4.1簡化假定57
2.4.2表面反應(yīng)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(xí)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(zhǔn)73
3.1.4聯(lián)系或惰性組分75
3.2復(fù)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(xí)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(xí)題95

第5章釜式反應(yīng)器96
5.1概述96
5.1.1釜式反應(yīng)器的特點、結(jié)構(gòu)、類型和材質(zhì)96
5.1.2基本概念98
5.2釜式反應(yīng)器的物料衡算99
5.3等溫間歇釜式反應(yīng)器99
5.3.1單一反應(yīng)的反應(yīng)時間與反應(yīng)體積的計算100
5.3.2最優(yōu)反應(yīng)時間103
5.3.3復(fù)合反應(yīng)105
5.4連續(xù)釜式反應(yīng)器107
5.4.1全混流模型107
5.4.2反應(yīng)體積108
5.4.3單一反應(yīng)的特點111
5.4.4全混流反應(yīng)器的串聯(lián)112
5.4.5全混流反應(yīng)器串聯(lián)的最佳反應(yīng)體積比116
5.4.6全混流反應(yīng)器的并聯(lián)118
5.5半間歇釜式反應(yīng)器119
5.6復(fù)合反應(yīng)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(yīng)123
5.6.3連串反應(yīng)125
5.7變溫釜式反應(yīng)器128
5.7.1間歇釜128
5.7.2連續(xù)釜129
5.8攪拌器的設(shè)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(xí)題151

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

第7章停留時間分布與反應(yīng)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(yīng)的影響197
習(xí)題199

第8章多相催化反應(yīng)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(yīng)器216
8.2.1多相催化反應(yīng)器的類型216
8.2.2固定床中的壓降與數(shù)學(xué)模型217
8.2.3絕熱式固定床反應(yīng)器219
8.2.4換熱式固定床反應(yīng)器222
8.2.5自熱式固定床反應(yīng)器223
8.2.6熱點溫度224
8.3流化床反應(yīng)器225
8.3.1流態(tài)化225
8.3.2流化床催化反應(yīng)器226
8.4實驗室催化反應(yīng)器226
8.4.1基本要求227
8.4.2實驗反應(yīng)器227

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

第10章生化反應(yīng)工程基礎(chǔ)246
10.1概述246
10.1.1生物技術(shù)246
10.1.2生化反應(yīng)過程246
10.2生化反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)247
10.2.1酶催化反應(yīng)及其動力學(xué)247
10.2.2微生物反應(yīng)過程的動力學(xué)258
10.3固定化生物催化劑266
10.3.1概述266
10.3.2酶和細(xì)胞的固定化267
10.4生化反應(yīng)器269
10.4.1概述269
10.4.2生化反應(yīng)器的類型269
10.4.3生化反應(yīng)器的計算273

附錄278
附錄Ⅰ模擬試題278
附錄Ⅱ量子化學(xué)計算簡介281

參考文獻(xiàn)295