化學反應工程（第二版）[吳元欣、丁一剛、劉生鵬主編書籍]

《化學反應工程（第二版）》是2015年化學工業出版社出版的圖書，作者是吳元欣、丁一剛、劉生鵬。

基本信息

化學反應工程（第二版）

所屬類別

教材 >> 本科 >> 本科化工

作者：吳元欣、丁一剛、劉生鵬 主編

出版日期：2015年7月 書號：978-7-122-22883-3

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：239頁

內容簡介

本書系統闡述了化學反應工程基本原理及其套用，全書共分9章，包括化學反應工程基礎理論(均相反應動力學、間歇反應器及理想流動反應器、非理想流動及其反應器設計)、氣固相催化反應器、氣液相反應器、聚合反應器以及生物與製藥反應器，並介紹了典型的新型反應器的研究進展。

本書可供高等院校化學工程與工藝、製藥工程、生物工程等專業師生使用，也可供相關專業科研、技術人員參考。

目錄

第1章緒論 / 1

1.1化學反應工程的發展、研究內容與方法1

1.1.1化學反應工程的發展1

1.1.2化學反應工程的研究內容和研究方法2

1.2化學反應器的工程分類3

1.2.1反應裝置的類型3

1.2.2反應器中的相態5

1.2.3化學反應器的操作方式6

1.3化學反應工程在工業反應過程開發中的作用6

1.4反應過程的轉化率、選擇性和收率7

1.4.1反應進度7

1.4.2轉化率8

1.4.3收率和選擇性9

參考文獻10

習題10

第2章均相反應動力學 / 12

2.1基本概念和定義12

2.1.1反應速率12

2.1.2反應動力學方程12

2.2等溫恆容過程14

2.2.1單一反應動力學方程的建立14

2.2.2複合反應17

2.3等溫變容過程22

2.3.1膨脹因子22

2.3.2膨脹率23

2.4溫度對反應速率的影響26

2.4.1溫度對化學平衡的影響26

2.4.2吸熱可逆反應27

2.4.3放熱可逆反應——最優溫度線27

參考文獻29

習題30

第3章間歇反應器及理想流動反應器 / 32

3.1概述32

3.2間歇反應器33

3.2.1等溫間歇反應器的設計計算33

3.2.2變溫間歇反應器的設計計算36

3.3理想流動下的釜式反應器37

3.3.1全混流模型38

3.3.2等溫連續流動釜式反應器的設計計算38

3.3.3釜式反應器的組合與設計計算40

3.3.4串聯釜式反應器體積最佳化42

3.3.5釜式反應器的定態操作44

3.4理想流動下的管式反應器47

3.4.1平推流模型47

3.4.2等溫連續流動管式反應器的設計計算47

3.4.3變溫連續流動管式反應器的設計計算49

3.5間歇反應器及理想流動反應器反應性能指標比較51

3.5.1反應過程濃度水平分析51

3.5.2反應性能指標比較51

參考文獻58

習題59

第4章非理想流動及其反應器設計 / 61

4.1概述61

4.2停留時間分布及其性質62

4.2.1停留時間分布的定量描述62

4.2.2停留時間分布函式的統計特徵63

4.2.3無量綱時間表示的機率函式63

4.3停留時間分布的測定64

4.3.1脈衝示蹤法64

4.3.2階躍示蹤法65

4.4理想流動模型65

4.4.1平推流流動模型65

4.4.2全混流流動模型66

4.5非理想流動現象67

4.6非理想流動模型68

4.6.1軸向擴散模型69

4.6.2多釜串聯模型72

4.7非理想反應器的計算76

4.8流體混合對反應過程的影響78

4.8.1流體混合78

4.8.2離析流模型79

4.8.3不同混合態對反應過程的影響81

參考文獻83

習題83

第5章氣固相催化反應器 / 86

5.1概述86

5.1.1固體催化劑的組成與結構86

5.1.2氣固相催化過程87

5.2氣固非均相催化反應本徵動力學88

5.2.1催化劑表面上的吸附與脫附88

5.2.2反應速率控制步驟89

5.2.3雙曲線型的反應速率式(LangmuirHinshelwood方程)90

5.3氣固非均相催化體系的巨觀動力學93

5.3.1氣體在多孔介質中的內擴散93

5.3.2氣固相催化巨觀動力學93

5.3.3擴散控制的判定96

5.3.4催化劑的失活與降活動力學96

5.4氣固非均相催化反應器的設計98

5.4.1氣固非均相催化反應器類型98

5.4.2氣固非均相催化反應器設計原則99

5.4.3固定床反應器的數學模型及設計100

5.4.4固定床反應器的設計計算105

5.4.5流化床反應器的數學模型及設計117

參考文獻127

習題128

第6章氣液相反應器 / 130

6.1氣液反應平衡130

6.1.1氣液相平衡130

6.1.2亨利定律131

6.1.3化學反應對氣液相平衡的影響132

6.2氣液相反應的巨觀動力學133

6.2.1反應與傳質過程133

6.2.2化學反應在相間傳遞中的作用134

6.2.3化學吸收的增強因子135

6.3氣液反應動力學特徵136

6.3.1伴有化學反應的液相擴散過程136

6.3.2幾個重要參數的討論144

6.4氣液相反應器的設計計算146

6.4.1氣液相反應器的類型的選擇146

6.4.2氣液相反應器的設計模型148

參考文獻154

習題154

第7章聚合反應器 / 156

7.1概述156

7.2聚合反應動力學156

7.2.1逐步縮合聚合156

7.2.2均相游離基鏈式加成聚合158

7.2.3均相游離基共聚合159

7.2.4離子型聚合160

7.2.5配位絡合聚合161

7.3聚合體系的傳遞現象161

7.3.1流體的流動特性162

7.3.2聚合釜中的傳質與傳熱163

7.4聚合反應器的設計167

7.4.1聚合反應器的設計計算167

7.4.2聚合釜的攪拌169

7.4.3攪拌釜的放大174

參考文獻174

習題175

第8章生物與製藥反應器 / 178

8.1概述178

8.2酶催化反應動力學178

8.3微生物發酵動力學182

8.3.1微生物菌體生長動力學182

8.3.2微生物發酵基質消耗動力學184

8.3.3微生物發酵產物生成動力學184

8.4生化與製藥反應器的設計185

8.4.1生化與製藥反應器的數學模型185

8.4.2發酵罐的設計計算186

8.4.3攪拌功率的計算197

8.4.4發酵罐的放大203

參考文獻207

習題207

第9章新型反應器 / 209

9.1概述209

9.2撞擊流反應器209

9.2.1撞擊流反應器的原理、特性與分類209

9.2.2撞擊流反應器的套用219

9.3旋轉填充床反應器221

9.3.1旋轉填充床反應器的結構與原理221

9.3.2旋轉填充床反應器的套用223

9.4超臨界反應器225

9.4.1超臨界流體的性質225

9.4.2超臨界反應器的套用226

9.5微波反應器227

9.5.1微波反應器的基本原理228

9.5.2微波反應器的套用229

9.6磁流化床反應器230

9.6.1磁流化床的結構和特點230

9.6.2磁流化床反應器的套用231

9.7微反應器232

9.7.1微反應器的幾何特性233

9.7.2微反應器內流體的傳遞特性和巨觀流動特性233

9.7.3微反應器的優點234

9.7.4微反應器的套用潛力235

參考文獻236

符號說明 / 238