基本信息
出版社:科學出版社;第2版(2010年2月1日) |
| 化學反應工程(第2版) |
叢書名:普通高等教育“十一五”國家級規劃教材
平裝:314頁
正文語種:簡體中文
開本:16
ISBN:9787030265401
條形碼:9787030265401
商品尺寸:23.6x16.4x1.4cm
商品重量:399g
ASIN:B0039PURG0
內容簡介
《化學反應工程(第2版)》是針對化學工程與工藝本科專業學生的核心課程化學反應工程的課堂教學而編寫的。全書編寫兼顧科學思維和教學習慣，強調基本概念準確、處理方法明了、工程目標明確。《化學反應工程(第2版)》主要介紹了反應過程的基礎知識(包括動力學問題、流動模型)、基本原理(包括三類典型反應器的原理、設計方法、物理模型的分析和數學模型的建立)、典型反應器的基本特徵(包括均相／非均相、等溫／非等溫反應器、穩定性問題)和一些與反應器有關的工程問題。編寫中儘量簡化數學推演，並提倡使用先進的數值計算手段，使內容更加容易理解。在書中加入了若干實際工程研究的例子，可提高學生的學習興趣。編輯推薦
《化學反應工程(第2版)》：結合傳遞過程規律，分析反應過程原理
簡化數學推演過程，闡述基本概念規律
強調經典理論模型，涉足前沿研究領域
剖析生產過程案例，理論緊密結合實踐
目錄
第二版前言
第一版前言
緒論
第1章化學反應動力學
1.1均相反應動力學
1.1.1化學反應速率
1.1.2反應速率方程式
1.1.3阿倫尼烏斯方程
1.1.4複雜反應系統的反應速率
1.1.5反應機理與速率方程
1.1.6反應速率方程的積分形式
1.2氣固催化反應動力學
1.2.1固體催化劑
1.2.2固體催化劑的孔結構
1.2.3氣固催化反應的特徵
1.2.4化學吸附
1.2.5表面催化反應速率
習題
第2章反應器內流體流動與混合
2.1三種典型反應器
2.2典型反應過程的反應器體積計算
2.2.1反應器計算的基本方程
2.2.2間歇過程
2.2.3平推流反應器
2.2.4全混流反應器
2.2.5多釜串聯的全混流反應器
2.2.6循環操作的平推流反應器
2.3流動模型與反應器推動力、反應選擇性
2.3.1流動模型與反應器推動力
2.3.2流動模型與反應選擇性
2.4非理想流動
2.4.1停留時間分布
2.4.2理想流動的停留時間分布
2.4.3非理想流動的停留時間分布
2.4.4停留時間分布的實驗測定
2.4.5停留時間分布的特徵
2.4.6停留時間分布函式與反應器模型
習題
第3章非均相反應與傳遞
3.1氣固催化反應過程的控制步驟和速率方程
3.2氣體與催化劑外表面間的傳質和傳熱
3.2.1傳質和傳熱速率
3.2.2顆粒表面滯流層傳遞對氣固催化反應過程的影響
3.3氣體在催化劑顆粒內的擴散
3.3.1孔內擴散
3.3.2粒內擴散
3.4內擴散過程與化學反應
3.4.1等溫情況下催化劑顆粒內反應的有效因子
3.4.2非等溫催化劑的效率因子
3.4.3內擴散對氣固催化反應過程的影響
3.4.4內外擴散影響分析
3.5氣固催化反應過程的數據處理
3.5.1實驗室反應器
3.5.2氣固催化反應動力學模型的建立
3.6流固非催化反應
3.6.1流固非催化反應模型
3.6.2縮芯模型
3.7流體-流體反應
3.7.1無化學反應時兩相流體間的傳質
3.7.2氣液反應巨觀動力學
習題
第4章非等溫反應器設計
4.1反應器能量平衡
4.1.1反應系統能量
4.1.2熱量交換速率
4.1.3功耗
4.1.4摩爾流率
4.1.5熱焓
4.1.6反應熱的計算
4.2穩態連續流動反應器能量衡算
4.2.1全混流反應器
4.2.2絕熱管式反應器
4.2.3換熱式管式反應器
4.3平衡轉化率
習題
第5章氣固催化反應器
5.1固定床反應器設計基礎
5.1.1固定床內的傳遞現象
5.1.2固定床反應器的數學模型
5.2絕熱固定床反應器
5.2.1氣固催化反應的最佳操作溫度
5.2.2單段絕熱固定床反應器
5.2.3多段絕熱固定床反應器
5.3換熱固定床反應器
5.4流化床反應器
5.4.1流化床反應器設計基礎
5.4.2流化床中的質、熱傳遞
5.4.3流化床反應器數學模型及設計計算
5.5移動床反應器
習題
第6章反應器的穩定性
6.1全混流反應器的熱穩定性
6.1.1全混流反應器的多重定態
6.1.2定態點的穩定性分析
6.1.3操作參數對多重定態的影響
6.1.4線性微分方程的穩定性
6.1.5全混流反應器的瞬態特性
6.2顆粒催化劑的穩定性
6.2.1單顆粒催化劑的多重定態
6.2.2單顆粒催化劑的穩定性
6.3固定床催化反應器的穩定性
第7章其他反應過程
7.1聚合反應過程
7.1.1自由基聚合步驟
7.1.2聚合反應器
7.2生物反應過程
7.2.1酶反應基礎
7.2.2Michaelis-Menten型酶反應與間歇反應器設計
7.2.3細胞發酵及反應器
7.3氣液固三相催化反應器
7.3.1漿態反應器
7.3.2滴流床反應器
參考文獻
序言
化學反應工程是一門專門研究化學反應器或包含化學反應過程的化工單元的學科，是化學工程學科中重要的且必不可少的分支，也是新世紀化工專業高等教育中的一門核心課程。
從1970年以後，化學反應工程作為化工專業學生的一門必修課程進入了大學課堂。從20世紀80年代開始，國內出版了多種化學反應工程教材，如四川大學化工學院王建華先生主編的《化學反應工程》、天津大學李紹芬先生編寫的《化學與催化反應工程》、華東理工大學朱炳辰先生編寫的《無機化工反應工程》、浙江大學陳甘棠先生編寫的《化學反應工程》等，是我國大學課堂上出現的較早的化學反應工程教材。隨著化學反應工程學科及相關技術的發展，以及大學教育的發展.化學反應工程方面的教材也在不斷修改和完善，很多教材經過了多次再版和修訂。
化學反應工程是一門複雜的工程科學，其精髓是利用精確的數學模型，求解複雜的傳質、傳熱及化學反應過程的偶合現象。2003年，我們參考了國內外很多化學反應工程教材，特別是王建華先生編寫的《化學反應工程》、H.ScottForgler編寫的ElementsofChemicalReactionEngineering，在此基礎上編寫了《化學反應工程》一書，並由科學出版社出版，在出版後的5年中共印刷4次，近20所大學（據不完全統計）使用。
經過幾年的教學實踐，我們發現第一版中還有很多地方值得完善和改進。同時，根據現有本科學生情況和本科化工專業教學的要求，在本書被列為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材後，我們對第一版的教學執行情況進行了認真的總結。在第一版基礎上，我們將課堂上成功的例子和圖例添加到修改稿中，試圖讓學生更加容易理解，教師更加容易演示。在修訂過程中，反覆對第一版中的一些表述進行推敲，力圖做到語言和基本概念更加準確。
我們認為，化學反應工程的核心內容包括三種典型反應器所涉及的質量、能量衡算方法，相關的流動基本特徵和反應速率問題，本學科的複雜性在於這些方面的問題相互影響，需要同時考慮。因此，本書對典型反應器的反應和相關特徵進行了重點描述，從物理模型人手，引導學生建立相關的數學模型，並利用相關的數學和計算手段求解反應器模型。
本書是以2003年科學出版社出版的由梁斌、段天平、傅紅梅、羅康碧共同編寫的《化學反應工程》作為基礎，由梁斌、段天平、唐盛偉三人共同合作，並總結第一版書的使用情況進行修訂的。
文摘
人類對化學反應過程的認識經歷了漫長的過程，在不斷失敗的教訓與成功的經驗中總結出了很多與化學反應相關的經驗，如煉丹、染料、製藥等一些與化學過程相關的技藝。隨著化學理論的主體框架相繼建立，各種化學工業過程才在無機化學、有機化學、分析化學和物理化學的基礎上發展起來。20世紀初對化學品加工的大量需求帶動了相關工程學科發展，以研究化工單元過程的共性為目標的化學工程學在20世紀20年代形成，並在以後的幾十年中得到了飛速的發展。化學工程學成為現代化學工業發展的基礎，被譽為20世紀十大工業革命之一的流化催化裂化（fluidizedcatalyticcracking，FCC）無疑是化學工程學科研究的一大傑作。在20世紀初期和中期，化學工程學解決工程問題大都基於相似放大理論與實驗歸納方法，在很多化工單元過程（如流體輸送、傳熱、乾燥、蒸餾等物理過程）的套用中取得了很大的成功。相似放大理論或因次分析方法適應於比較簡單的線性系統，從理論上講，單元設備的很多特徵與特徵參數成正比，可以直接使用相似放大的方法。例如，對於一個水管系統，管道流速為1m／s時，每秒輸送的水量為1m3；如果要設計一個輸送10m3水量的管道系統，只需保持管道系統流速也為1m／s，將管道系統的截面積擴大10倍即可。
但是，在對化工過程的核心設備——反應器的研究中遇到了很多困難，化學反應的非線性特徵使反應過程的研究變得更加複雜。實際反應器中，傳質、傳熱與化學反應並存，不能單純依靠化學動力學的知識來解決反應器的放大等相關問題。相似放大的方法也不能簡單地套用於化學反應器的模擬和設計。例如，在實驗室中用一個500mL的燒瓶作為反應器對某吸熱反應進行小試研究，物料通過反應器壁面與油浴進行換熱以滿足反應的供熱需求。如果將反應器擴大到500L進行生產，按相似放大的方法，反應器體積增加1000倍，期望反應量也增加1000倍。但是傳熱面積只能擴大100倍，使熱量傳遞受到影響，從而可能影響反應進行的溫度，反應就很難按預計的條件進行。另一種情況，若該反應為放熱反應，當反應器體積擴大1000倍時，傳熱面積小而不能有效移走反應熱，導致反應系統熱量積累，使反應物系溫度升高。一般而言，溫度每升高10℃，反應速率可能會隨之增加2～4倍。熱量的積累使得溫度越來越高、反應速率越來越快。這種情況的出現不僅影響產品的質量，甚至可能產生熱爆炸而導致嚴重的安全問題。
盤點化學工程類書籍
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