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(LangmuirHinshelwood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
