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绪论1

第1章　化学反应动力学5

1.1　均相反应动力学5

1.1.1　化学反应速率5

1.1.2　反应速率方程式7

1.1.3　阿伦尼乌斯方程10

1.1.4　复杂反应系统的反应速率13

1.1.5　反应机理与速率方程16

1.1.6　反应速率方程的积分形式17

1.2　气固催化反应动力学21

1.2.1　固体催化剂21

1.2.2　固体催化剂的孔结构23

1.2.3　气固催化反应的特征25

1.2.4　化学吸附26

1.2.5　表面催化反应速率29

习题34

第2章　反应器内流体流动与混合37

2.1　三种典型反应器38

2.2　典型反应过程的反应器体积计算41

2.2.1　反应器计算的基本方程41

2.2.2　间歇过程42

2.2.3　平推流反应器42

2.2.4　全混流反应器44

2.2.5　多釜串联的全混流反应器45

2.2.6　循环操作的平推流反应器46

2.3　流动模型与反应器推动力、反应选择性47

2.3.1　流动模型与反应器推动力48

2.3.2　流动模型与反应选择性57

2.4　非理想流动65

2.4.1　停留时间分布66

2.4.2　理想流动的停留时间分布67

2.4.3　非理想流动的停留时间分布72

2.4.4　停留时间分布的实验测定76

2.4.5　停留时间分布的特征81

2.4.6　停留时间分布函数与反应器模型87

习题102

第3章　非均相反应与传递108

3.1　气固催化反应过程的控制步骤和速率方程109

3.2　气体与催化剂外表面间的传质和传热113

3.2.1　传质和传热速率113

3.2.2　颗粒表面滞流层传递对气固催化反应过程的影响115

3.3　气体在催化剂颗粒内的扩散118

3.3.1　孔内扩散118

3.3.2　粒内扩散122

3.4　内扩散过程与化学反应124

3.4.1　等温情况下催化剂颗粒内反应的有效因子124

3.4.2　非等温催化剂的效率因子132

3.4.3　内扩散对气固催化反应过程的影响133

3.4.4　内外扩散影响分析136

3.5　气固催化反应过程的数据处理138

3.5.1　实验室反应器138

3.5.2　气固催化反应动力学模型的建立144

3.6　流固非催化反应145

3.6.1　流固非催化反应模型146

3.6.2　缩芯模型146

3.7　流体-流体反应155

3.7.1　无化学反应时两相流体间的传质155

3.7.2　气液反应宏观动力学157

习题164

第4章　非等温反应器设计168

4.1　反应器能量平衡169

4.1.1　反应系统能量172

4.1.2　热量交换速率172

4.1.3　功耗173

4.1.4　摩尔流率173

4.1.5　热焓174

4.1.6　反应热的计算175

4.2　稳态连续流动反应器能量衡算176

4.2.1　全混流反应器179

4.2.2　绝热管式反应器183

4.2.3　换热式管式反应器188

4.3　平衡转化率190

习题195

第5章　气固催化反应器198

5.1　固定床反应器设计基础199

5.1.1　固定床内的传递现象199

5.1.2　固定床反应器的数学模型210

5.2　绝热固定床反应器215

5.2.1　气固催化反应的最佳操作温度216

5.2.2　单段绝热固定床反应器218

5.2.3　多段绝热固定床反应器220

5.3　换热固定床反应器233

5.4　流化床反应器236

5.4.1　流化床反应器设计基础237

5.4.2　流化床中的质、热传递244

5.4.3　流化床反应器数学模型及设计计算246

5.5　移动床反应器252

习题254

第6章　反应器的稳定性258

6.1　全混流反应器的热稳定性259

6.1.1　全混流反应器的多重定态259

6.1.2　定态点的稳定性分析261

6.1.3　操作参数对多重定态的影响262

6.1.4　线性微分方程的稳定性265

6.1.5　全混流反应器的瞬态特性268

6.2　颗粒催化剂的稳定性273

6.2.1　单颗粒催化剂的多重定态274

6.2.2　单颗粒催化剂的稳定性275

6.3　固定床催化反应器的稳定性277

第7章　其他反应过程280

7.1　聚合反应过程280

7.1.1 自由基聚合步骤281

7.1.2　聚合反应器286

7.2　生物反应过程290

7.2.1　酶反应基础291

7.2.2　Michaelis-Menten型酶反应与间歇反应器设计295

7.2.3　细胞发酵及反应器296

7.3　气液固三相催化反应器306

7.3.1　浆态反应器306

7.3.2　滴流床反应器310

参考文献313