反应工程

第1章绪论1
1.1化工生产与设备及其发展1
1.1.1化工反应过程与设备2
1.1.2化工发展的趋势3
1.2基本概念6
1.2.1反应进程和效率变量6
1.2.2独立反应数10
1.3反应器的分类和选型13
1.4反应器设计的基本方程及其放大17
习题20

第2章化学反应动力学（微观动力学）22
2.1反应速率方程22
2.1.1反应速率22
2.1.2反应速率方程25
2.1.3反应速率常数26
2.2均相反应动力学33
2.2.1单一反应34
2.2.2复合反应38
2.2.3反应网络43
2.3多相催化与吸附44
2.3.1催化剂与催化作用46
2.3.2吸附与脱附49
2.4多相催化反应动力学57
2.4.1简化假定57
2.4.2表面反应类型57
2.4.3速率方程58
2.5速率方程的建立64
2.5.1积分法65
2.5.2微分法66
习题69

第3章物料衡算71
3.1物料衡算的方法71
3.1.1物料衡算的步骤71
3.1.2物料衡算式72
3.1.3计算基准73
3.1.4联系或惰性组分75
3.2复杂过程的物料衡算76
3.2.1自由度分析76
3.2.2稳态过程78
3.2.3非稳态过程80
习题82

第4章能量衡算84
4.1能量衡算方法84
4.1.1能量衡算的目的与步骤84
4.1.2能量衡算式84
4.1.3稳态系统的热量衡算87
4.1.4非稳态过程的热量衡算91
4.2物料和能量联合衡算91
习题95

第5章釜式反应器96
5.1概述96
5.1.1釜式反应器的特点、结构、类型和材质96
5.1.2基本概念98
5.2釜式反应器的物料衡算99
5.3等温间歇釜式反应器99
5.3.1单一反应的反应时间与反应体积的计算100
5.3.2最优反应时间103
5.3.3复合反应105
5.4连续釜式反应器107
5.4.1全混流模型107
5.4.2反应体积108
5.4.3单一反应的特点111
5.4.4全混流反应器的串联112
5.4.5全混流反应器串联的最佳反应体积比116
5.4.6全混流反应器的并联118
5.5半间歇釜式反应器119
5.6复合反应的收率与选择性122
5.6.1总收率与总选择性122
5.6.2平行反应123
5.6.3连串反应125
5.7变温釜式反应器128
5.7.1间歇釜128
5.7.2连续釜129
5.8搅拌器的设计135
5.8.1搅拌器的特性135
5.8.2搅拌器的功率142
5.8.3搅拌器的放大147
5.9搅拌釜的罐体147
5.9.1罐体的尺寸147
5.9.2搅拌釜的传热方式148
5.9.3传热剂150
5.9.4搅拌轴150
5.9.5搅拌釜的轴（密）封151
5.9.6传动装置151
习题151

第6章管式反应器154
6.1等温管式反应器的设计154
6.1.1管式反应器的特点154
6.1.2活塞流模型154
6.1.3单一反应156
6.1.4多个反应157
6.1.5管式反应器与连续釜式反应器反应体积的比较159
6.1.6活塞流反应器的串联、并联163
6.1.7循环反应器164
6.2变温管式反应器167
6.2.1热量衡算式167
6.2.2绝热反应167
6.2.3最佳温度序列170
习题172

第7章停留时间分布与反应器的流动模型174
7.1停留时间分布（RTD）175
7.1.1概述175
7.1.2RTD的定量描述175
7.1.3RTD的实验测定177
7.1.4统计特征值179
7.2理想流动模型181
7.2.1模型方法181
7.2.2理想流动模型182
7.3非理想流动现象184
7.4非理想流动模型186
7.4.1离析流模型186
7.4.2多釜串联模型188
7.4.3轴向扩散模型190
7.4.4组合模型194
7.5流体的混合196
7.5.1流体的混合态196
7.5.2流体混合态对反应的影响197
习题199

第8章多相催化反应器201
8.1多相催化的传递过程201
8.1.1速率控制步骤与相间传递基本方程201
8.1.2外扩散的影响203
8.1.3内扩散的影响206
8.1.4内外扩散的综合影响212
8.1.5扩散影响的判定214
8.2固定床反应器216
8.2.1多相催化反应器的类型216
8.2.2固定床中的压降与数学模型217
8.2.3绝热式固定床反应器219
8.2.4换热式固定床反应器222
8.2.5自热式固定床反应器223
8.2.6热点温度224
8.3流化床反应器225
8.3.1流态化225
8.3.2流化床催化反应器226
8.4实验室催化反应器226
8.4.1基本要求227
8.4.2实验反应器227

第9章多相反应器231
9.1气液反应器231
9.1.1气液反应231
9.1.2拟一级反应233
9.1.3气液反应器的主要类型235
9.1.4鼓泡塔的设计237
9.1.5搅拌鼓泡釜的设计239
9.2气液固反应器240
9.2.1气液固反应240
9.2.2滴（涓）流床反应器242
9.2.3浆态反应器243

第10章生化反应工程基础246
10.1概述246
10.1.1生物技术246
10.1.2生化反应过程246
10.2生化反应动力学基础247
10.2.1酶催化反应及其动力学247
10.2.2微生物反应过程的动力学258
10.3固定化生物催化剂266
10.3.1概述266
10.3.2酶和细胞的固定化267
10.4生化反应器269
10.4.1概述269
10.4.2生化反应器的类型269
10.4.3生化反应器的计算273

附录278
附录Ⅰ模拟试题278
附录Ⅱ量子化学计算简介281

参考文献295