基本信息·出版社：化学工业出版社 ·页码：140 页 ·出版日期：2009年08月 ·ISBN：7122055833/9787122055835 ·条形码：9787122055835 ·版本：第1版 · ...
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化学反应工程 |
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基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：140 页
·出版日期：2009年08月
·ISBN：7122055833/9787122055835
·条形码：9787122055835
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：高等学校教材
内容简介 《化学反应工程》的基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面。《化学反应工程》在不破坏课程基本框架的前提下，能用图、表说明问题的，尽量减少繁琐的数学推导，着重做到基本概念的解释要准确、基本理论和计算要简明、基本分析解决问题的技能要适用，加强和已学过的课程及工厂实践的联系，注重培养学生的工程观念，理论联系实际，为学生后续的专业课程学习和走上工作岗位打下坚实的理论基础。
《化学反应工程》内容包括绪论、均相反应动力学基础、反应器内的流体流动、均相理想流动反应器、非均相反应动力学、非均相反应器。
《化学反应工程》适用于高等院校化工类专业，也可作为从事化工生产的技术人员的参考资料。
化学反应工程主要研究工业规模化学反应过程的优化设计与控制。它是一门综合性强、要求基础知识面广的专业技术学科，涉及化工、石油、轻工、医药、生化、食品、环境等众多专业。
编辑推荐 《化学反应工程》在编写模式，内容编排的顺序，及一些概念的阐述上做了一些尝试。由于编者水平所限，教学和实践经验不足，加之时间仓促，《化学反应工程》不足之处，恳请读者批评指正。
目录 1 绪论
1.1 化学反应工程的发展、任务和范畴
1.1.1 化学反应工程发展简述
1.1.2 化学反应工程的范畴和任务
1.2 化学反应工程的分类
1.2.1 化学反应的类型
1.2.2 反应器的形式分类
1.2.3 反应器操作方法的分类
1.3 化学反应工程的研究方法
1.3.1 传统研究方法
1.3.2 解析法
1.3.3 模型法
习题
2 均相反应动力学基础
2.1 基本概念和术语
2.1.1 化学反应式和计量方程
2.1.2 单一反应和复杂反应
2.1.3 反应的转化率、选择性和收率
2.1.4 化学反应速率
2.1.5 反应动力学方程
2.2 单一反应动力学方程
2.2.1 等温恒容过程
2.2.2 等温变容过程
2.3 复杂反应动力学方程
2.3.1 可逆反应
2.3.2 平行反应
2.3.3 连串反应
习题
3 反应器内的流体流动
3.1 返混
3.1.1 返混的定义
3.1.2 返混对生产过程的影响
3.1.3 降低返混程度的工业措施
3.1.4 反应器内的流动状态
3.2 流体在反应器内的停留时间分布
3.2.1 停留时间分布的定量描述
3.2.2 用对比时间作变量的停留时间分布
3.2.3 寻求停留时间分布的实验方法
3.3 两种理想流动模型的停留时间分布
3.4 非理想流动模型
3.4.1 多级混合模型
3.4.2 轴向扩散模型
习题
4 均相理想流动反应器
4.1 间歇反应器
4.1.1 生产数据法
4.1.2 动力学数据法
4.1.3 设备之间的平衡
4.1.4 间歇反应器的热量衡算
4.2 连续操作釜式反应器
4.2.1 单个连续操作釜式反应器
4.2.2 多个连续操作釜式反应器的串联
4.2.3 连续操作釜式反应器的热稳定性
4.2.4 釜式反应器的搅拌器
4.3 理想置换反应器
4.3.1 等温理想置换反应器的设计方程
4.3.2 管式反应器的直径和长度计算
4.4 反应器的优化
4.4.1 简单反应和反应器
4.4.2 复杂反应和反应器
习题
5 非均相反应动力学
5.1 催化剂基础
5.1.1 催化过程及特征
5.1.2 固体催化剂的组成
5.1.3 催化剂的制造
5.1.4 催化剂的使用
5.1.5 催化剂的失活和再生
5.1.6 催化剂的性能
5.2 气固相催化反应本征动力学
5.2.1 气固相催化反应模型和控制步骤
5.2.2 化学吸附速率和吸附模型
5.2.3 表面化学反应
5.2.4 反应本征动力学
5.3 气固相催化反应宏观动力学
5.3.1 催化剂颗粒内的气体扩散
5.3.2 等温反应宏观动力学方程
5.3.3 内扩散对反应选择性的影响
5.3.4 消除内扩散影响的方法
5.4 气液相反应宏观动力学简介
5.4.1 气液相传质理论
5.4.2 气液相反应的类型及其化学增强因子β
5.4.3 气液相宏观动力学方程
5.3.1 催化剂颗粒内的气体扩散
5.3.2 等温反应宏观动力学方程
5.3.3 内扩散对反应选择性的影响
5.3.4 消除内扩散影响的方法
5.4 气液相反应宏观动力学简介
5.4.1 气液相传质理论
5.4.2 气液相反应的类型及其化学增强因子β
5.4.3 气液相宏观动力学方程
习题
6 非均相反应器
6.1 固定床反应器
6.1.1 固定床反应器的特点
6.1.2 固定床反应器的类型
6.1.3 固定床反应器内的流体流动
6.1.4 固定床反应器中的传质与传热
6.1.5 固定床反应器的工艺计算
6.2 流化床反应器
6.2.1 流化床反应器的特点
6.2.2 流化床反应器的类型及结构
6.2.3 流化床反应器内的流体流动
6.2.4 流化床反应器内的传质和传热
6.2.5 流化床反应器的构件
6.2.6 流化床反应器的工艺计算
6.3 气液相反应器
6.3.1 汽液相反应器的特点与应用
6.3.2 气液相反应器基本类型与结构
6.3.3 鼓泡塔反应器的工艺计算
6.4 其他非均相反应器简介
6.4.1 气液固三相反应器
6.4.2 生化反应器
6.4.3 电化学反应器
6.4.4 聚合反应器
习题
参考文献
……
序言 化学反应工程主要研究工业规模化学反应过程的优化设计与控制。它是一门综合性强、要求基础知识面广的专业技术学科，涉及化工、石油、轻工、医药、生化、食品、环境等众多专业。本课程的基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面。
课程的建设与改革，必须服从人才培养目标。针对高等职业教育培养技术应用型人才教育的要求，本书在不破坏课程基本框架的前提下，能用图、表说明问题的，尽量减少繁琐的数学推导，着重做到基本概念的解释要准确、基本理论和计算要简明、基本分析解决问题的技能要适用，加强和已学过的课程及工厂实践的联系，注重培养学生的工程观念，理论联系实际，为学生后续的专业课程学习和走上工作岗位打下坚实的理论基础。
本教材由太原科技大学刘军主编。第一、第二、第五章由刘军编写，第三章由太原科技大学姚世杰编写，第四章由山西煤炭职业技术学院贺建忠编写，第六章由河北化工医药职业技术学院邸青编写。全书由太原科技大学刘军统稿。
在本书编写过程中，参考了大量的相关专著和资料，谨在此向其作者表示诚挚的感谢，同时还要感谢为本书提供资料的企业和老师，以及在出版过程中给予热情支持和帮助的单位和同志。
为了适应高等职业教育的要求和高职学生的特点，本书在编写模式，内容编排的顺序，及一些概念的阐述上做了一些尝试。由于编者水平所限，教学和实践经验不足，加之时间仓促，本书不足之处，恳请读者批评指正。
文摘 插图：
（5）气固分离装置由于流化床内的固体颗粒不断地运动，引起粒子间及粒子与器壁间的碰撞而磨损，使上升气流中带有细粒和粉尘。气固分离装置用来回收这部分细粒使其返回床层，并避免带出粉尘影响产品的纯度。常用的气固分离装置有内过滤器和旋风分离器两种。
6.2.3 流化床反应器内的流体流动
6.2.3.1 固体流态化的形成
将固体颗粒悬浮于运动的流体中，从而使颗粒具有类似于流体的某些宏观特性，这种流固接触状态称为固体流态化，如图6-12所示。设有一圆筒形容器，下部装有一块流体分布板，分布板上堆积固体颗粒，当流体自下而上通过固体颗粒床层时，随着流体的表观流速变化，床层会出现不同的现象。
当流速较低时，固体颗粒静止不动，颗粒之间仍保持接触，床层的空隙率及高度都不变，流体只在颗粒间的缝隙中通过，此时属于固定床，如图6-12（a）所示。继续增大流速，当流体通过固体颗粒产生的摩擦力与固体颗粒的浮力之和等于颗粒自身重力时，颗粒位置开始有所变化，床层略有膨胀，但颗粒还不能自由运动，颗粒间仍处于接触状态，此时称为初始或临界流化床，如图6～12（b）所示。当流速进一步增加到高于初始流化的流速时，颗粒全部悬浮在向上流动的流体中，即进入流化状态。如果床层下部进入的流体是气体，流化床阶段气体以鼓泡的方式通过床层。随着气体流速的继续增加，固体颗粒在床层中的运动也愈激烈，此时的气固系统具有类似于液体的特性。随着容器形状变化，床层高度发生变化，但有明显的上界面，这时的床层称为流化床，如图6-12（c）所示。当气流速度升高到某一极限值时，流化床上界面消失，颗粒分散悬浮在气流中，被气流带走，这种状态称为气流输送或稀相输送床。
在流化床阶段，只要床层有明显的上界面，流化床即称为密相流化床或床层的密相段。对于气固系统，气泡在床层中上升，到达床层表面时破裂，由此而造成床层中激烈的运动很像沸腾的液体，所以流化床又称为沸腾床。
6.2.3.2 散式流化床和聚式流化床
（1）散式流化床对于液固系统，当流速高于最小流化速度时，随着流速的增加，得到的是平稳的、逐渐膨胀的床层，固体颗粒均匀地分布于床层各处，床面清晰可辨，略有波动，但相当稳定，床层压降的波动也很小且基本保持不变。即使在流速较大时，也看不到鼓泡或不均匀的现象。这种床层称为散式流化床，或均匀流化床、液体流化床，如图6-13（a）所示。
