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化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書:超重力反應(yīng)工程

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出版社：化學(xué)工業(yè)出版社出版時(shí)間：2020-08-01
開本： 其他 頁數(shù)： 311
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化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書:超重力反應(yīng)工程 版權(quán)信息

化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書:超重力反應(yīng)工程 本書特色

超重力技術(shù)是較早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的過程強(qiáng)化技術(shù)之一，與傳統(tǒng)化工技術(shù)相比，具有傳遞效率高（數(shù)千倍）、設(shè)備體積小、占地少、氣相壓小、液體利用率高、能耗低等優(yōu)勢，是節(jié)能減排降耗及資源有效利用的一流技術(shù)，是大型化工裝置小型化、微型化的核心技術(shù)。目前，超重力技術(shù)已經(jīng)在化工、能源、材料、環(huán)境、生物技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用。超重力強(qiáng)化的化工過程科學(xué)與技術(shù)是目前國際關(guān)注的前沿發(fā)展方向之一。 本書作為《化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的分冊之一，由北京化工大學(xué)陳建峰院士編著，系統(tǒng)全面地介紹和論述了超重力反應(yīng)工程的原理、研究進(jìn)展和典型工業(yè)應(yīng)用案例，可幫助工程技術(shù)人員科學(xué)選擇反應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)路線，“舉一反三”，產(chǎn)生成效。本書的出版有望正確引導(dǎo)超重力反應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，對促進(jìn)我國流程工業(yè)節(jié)能減排和綠色發(fā)展產(chǎn)生積極影響。

化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書:超重力反應(yīng)工程 內(nèi)容簡介

《超重力反應(yīng)工程》是《化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書》的一個(gè)分冊。本書提出并闡述了超重力強(qiáng)化分子混合與反應(yīng)過程的新思想，系統(tǒng)論述了超重力反應(yīng)工程的基本原理、反應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)的典型工業(yè)應(yīng)用案例及成效，以啟發(fā)研究思路，幫助產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員更加科學(xué)地選擇反應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)路線。全書共八章，包括超重力反應(yīng)工程的創(chuàng)新發(fā)展歷程，超重力反應(yīng)器內(nèi)的流體力學(xué)行為、裝備設(shè)計(jì)原理與方法，液-液、氣-液、氣-固、氣-液-固等多相反應(yīng)及反應(yīng)結(jié)晶過程強(qiáng)化原理和成效，并對超重力反應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)未來的發(fā)展方向和熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了展望。 《超重力反應(yīng)工程》是作者及其團(tuán)隊(duì)在超重力強(qiáng)化液-液、氣-液、氣-液-固等多相反應(yīng)領(lǐng)域的新理論、新工藝、新工業(yè)成果的研究結(jié)晶，是國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、“973”計(jì)劃、“863”計(jì)劃等多項(xiàng)國家項(xiàng)目的系統(tǒng)總結(jié)，其中涉及的多項(xiàng)原創(chuàng)性技術(shù)達(dá)到靠前靠前水平，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，效果顯著。本書可作為相關(guān)領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員的參考書，也可供化工、材料、環(huán)境、生物等相關(guān)專業(yè)本科生、研究生學(xué)習(xí)參考。

化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書:超重力反應(yīng)工程 目錄

**章　超重力反應(yīng)工程概論 / 1
**節(jié)　超重力強(qiáng)化技術(shù)簡介 2
第二節(jié) 超重力反應(yīng)工程 3
一、創(chuàng)建跨尺度分子混合反應(yīng)工程模型，提出超重力反應(yīng)強(qiáng)化新途徑 4
二、建立超重力反應(yīng)器科學(xué)放大方法，突破裝備大型化關(guān)鍵技術(shù) 5
三、創(chuàng)制系列超重力反應(yīng)強(qiáng)化新工藝，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用 6
第三節(jié) 展望 9
一、在工業(yè)催化中的應(yīng)用 9
二、在聚合反應(yīng)過程中的應(yīng)用 9
三、在化工生產(chǎn)本質(zhì)安全工藝和流程再造中的應(yīng)用 10
四、在納米材料及納米分散體制備中的應(yīng)用 10
參考文獻(xiàn) 11

第二章　超重力反應(yīng)器內(nèi)的流體力學(xué)行為 / 13
**節(jié) 超重力反應(yīng)器內(nèi)流體流動(dòng)現(xiàn)象及描述 13
一、流體在填料中的流動(dòng)形態(tài) 13
二、液體在填料中的不均勻分布 14
三、液體在空腔區(qū)中的流動(dòng)形態(tài) 16
第二節(jié) 超重力反應(yīng)器內(nèi)流體流動(dòng)的特征參數(shù) 17
一、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)液相流動(dòng)特征 17
二、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)氣相流動(dòng)特征 24
第三節(jié) 超重力反應(yīng)器內(nèi)填料的持液量 30
一、持液量及測量方法概述 30
二、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)持液量研究 31
第四節(jié) 超重力反應(yīng)器內(nèi)液體的停留時(shí)間 36
參考文獻(xiàn) 37

第三章　超重力反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原理與方法 / 40
**節(jié) 超重力反應(yīng)器的總體設(shè)計(jì)思路 40
第二節(jié) 超重力反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 41
一、主要部件的幾何尺寸的確定 41
二、轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 43
第三節(jié) 超重力反應(yīng)器功率計(jì)算 45
第四節(jié) 超重力反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及其發(fā)展 46
一、超重力反應(yīng)器結(jié)構(gòu)發(fā)展 47
二、新型超重力反應(yīng)器 49
參考文獻(xiàn) 53

第四章　液-液體系超重力反應(yīng)強(qiáng)化及工業(yè)應(yīng)用 / 55
**節(jié)　分子混合及其模型化 55
一、分子混合的概念與顯微可視化 55
二、分子混合實(shí)驗(yàn)研究 58
三、超重力反應(yīng)器分子混合模型 64
第二節(jié) 超重力縮合反應(yīng)強(qiáng)化及工業(yè)應(yīng)用 70
一、縮合反應(yīng)概述 70
二、超重力縮合反應(yīng)新工藝 73
三、工業(yè)應(yīng)用與成效 76
第三節(jié)　超重力磺化反應(yīng)強(qiáng)化及工業(yè)應(yīng)用 77
一、磺化反應(yīng)概述 77
二、超重力磺化反應(yīng)新工藝 79
三、工業(yè)應(yīng)用與成效 86
第四節(jié)　超重力聚合反應(yīng)強(qiáng)化 86
一、聚合反應(yīng)概述 86
二、超重力聚合反應(yīng)新工藝 87
第五節(jié)　超重力烷基化反應(yīng)強(qiáng)化 94
一、烷基化反應(yīng)概述 94
二、超重力烷基化反應(yīng)強(qiáng)化新工藝 95
第六節(jié)　超重力鹵化反應(yīng)強(qiáng)化 103
一、鹵化反應(yīng)概述 103
二、超重力鹵化反應(yīng)新工藝 105
參考文獻(xiàn) 112

第五章　氣-液體系超重力反應(yīng)強(qiáng)化及工業(yè)應(yīng)用 / 115
**節(jié)　超重力反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)行為及模型化 115
一、超重力反應(yīng)器內(nèi)氣- 液傳質(zhì)行為研究 115
二、超重力反應(yīng)器內(nèi)傳質(zhì)行為的模型化 117
三、超重力反應(yīng)器內(nèi)氣- 液兩相流動(dòng)的CFD模擬 125
第二節(jié)　超重力反應(yīng)吸收 130
一、超重力反應(yīng)脫除CO2 131
二、超重力反應(yīng)脫除H2S 140
三、超重力反應(yīng)脫除SO2 148
四、超重力反應(yīng)脫除NOx 153
第三節(jié)　超重力反應(yīng)分離耦合 158
一、超重力反應(yīng)分離耦合技術(shù)生產(chǎn)次氯酸 158
二、超重力反應(yīng)分離耦合技術(shù)在液化氣脫硫醇中的應(yīng)用 159
第四節(jié)　超重力氧化反應(yīng) 160
一、超重力氧化環(huán)己烷制備環(huán)己酮 161
二、超重力高級氧化技術(shù) 162
參考文獻(xiàn) 165

第六章　氣-固體系超重力反應(yīng)工程 / 171
**節(jié)　超重力反應(yīng)器內(nèi)氣- 固多相體系流體力學(xué)特性可視化研究 171
一、超重力反應(yīng)器內(nèi)氣- 固多相體系流體流動(dòng)可視化觀測 172
二、氣相流場的可視化分析 176
三、氣相流場的影響因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 178
第二節(jié)　旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)氣相流動(dòng)的CFD 模擬研究 182
一、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)氣相流動(dòng)模型的建立 182
二、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)氣相流場CFD 模擬 187
三、操作參數(shù)對氣相流動(dòng)特征的影響 190
四、氣相停留時(shí)間分布的模擬 196
第三節(jié)　氣-固多相體系超重力催化反應(yīng)的研究及應(yīng)用 205
一、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)氣-固催化反應(yīng)模型的建立 206
二、旋轉(zhuǎn)填充床內(nèi)氣-固催化反應(yīng)特性 211
參考文獻(xiàn) 216

第七章　氣-液-固體系超重力反應(yīng)工程 / 219
**節(jié)　超重力反應(yīng)器中有機(jī)相強(qiáng)化K2CO3/KHCO3溶液吸收CO2 219
一、苯體積分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)速的影響 220
二、氣相與液相流量的影響 222
三、溫度、NaClO濃度的影響 222
四、關(guān)聯(lián)式建立 223
五、三種有機(jī)相吸收CO2效果對比 224
第二節(jié)　超重力催化α-甲基苯乙烯加氫 225
第三節(jié)　超重力蒽醌法制雙氧水 228
第四節(jié)　超重力催化氧化脫硫 231
一、廢堿液催化氧化脫硫的原理 232
二、各種因素對脫硫效果的影響 232
第五節(jié)　超重力生化反應(yīng) 236
一、內(nèi)循環(huán)超重力機(jī) 236
二、旋轉(zhuǎn)填充床強(qiáng)化胞外多糖A發(fā)酵性能研究 237
參考文獻(xiàn) 244

第八章　超重力反應(yīng)結(jié)晶及工業(yè)應(yīng)用 / 246
**節(jié)　超重力反應(yīng)結(jié)晶制備納米材料的基本原理 247
一、液相法納米粒子形成過程分析 247
二、超重力法制備納米材料的基本原理 249
第二節(jié)　氣-液-固相超重力反應(yīng)結(jié)晶制備納米粉體 249
一、超重力法制備納米碳酸鈣的原理與工藝 250
二、超重力法制備納米碳酸鈣過程特性研究 251
三、操作參數(shù)的影響 252
四、納米碳酸鈣的形貌控制 254
五、不同納米碳酸鈣制備方法的比較 255
第三節(jié)　氣-液相超重力反應(yīng)結(jié)晶制備納米粉體 255
一、超重力法制備納米氫氧化鋁的原理與工藝 256
二、鋁酸鈉溶液的碳分分解過程分析 257
第四節(jié)　液-液相超重力反應(yīng)結(jié)晶制備納米粉體 261
一、液-液相超重力法制備納米金屬 261
二、液-液相超重力法制備納米金屬氧化物 264
三、液-液相超重力法制備納米金屬氫氧化物 269
四、液-液相超重力法制備其他組分納米材料 271
五、液-液相超重力法制備納米復(fù)合材料 278
第五節(jié)　超重力法規(guī)模化生產(chǎn)納米粉體 281
一、超重力法規(guī)模化生產(chǎn)納米碳酸鈣 282
二、超重力法制備納米氫氧化鎂 283
第六節(jié)　超重力反應(yīng)結(jié)晶萃取相轉(zhuǎn)移制備納米分散體及其應(yīng)用 284
一、超重力反應(yīng)原位萃取相轉(zhuǎn)移法制備納米分散體 285
二、超重力反應(yīng)結(jié)晶/ 萃取相轉(zhuǎn)移法制備納米分散體 293
三、納米分散體的應(yīng)用 297
參考文獻(xiàn) 302

索 引 / 308
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化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書化工過程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)叢書:超重力反應(yīng)工程 作者簡介

陳建峰，中國工程院院士（2015），北京化工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。現(xiàn)任有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，教育部超重力工程研究中心主任。1986年浙江大學(xué)本科畢業(yè)，1992年獲浙江大學(xué)博士學(xué)位，1994年6月浙江大學(xué)博士后出站至北京化工大學(xué)工作。曾任美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)客座/兼職教授，新加坡南洋理工大學(xué)環(huán)境科技研究院研究員。兼任/曾任世界化工聯(lián)盟（WCEC）執(zhí)委，國家“863”計(jì)劃納米材料與器件主題專家組召集人，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專家組成員，中國工程院院刊Engineering執(zhí)行主編，國際雜志Reaction?Chemistry?&?Engineering、Chemical?Engineering?&?Technology等編委。化學(xué)工程專家，長期從事納米材料和超重力技術(shù)領(lǐng)域的研究。提出微觀混合反應(yīng)工程理論，在國際上率先提出并開拓了超重力反應(yīng)工程新領(lǐng)域，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，為我國超重力技術(shù)由合作跟蹤到國際工業(yè)引領(lǐng)的轉(zhuǎn)變做出了突出貢獻(xiàn)。曾主持國家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目、創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目、國家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目等。發(fā)表SCI論文400余篇，授權(quán)發(fā)明專利160余件。作為第一完成人，獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，另作為主要完成人獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國家專利金獎(jiǎng)和教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)等。獲全國首屆創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)、何梁何利基金創(chuàng)新獎(jiǎng)、全國優(yōu)秀教師等榮譽(yù)。 初廣文，北京化工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國家杰出青年基金獲得者。現(xiàn)任北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心常務(wù)副主任。主要研究方向?yàn)槌亓Ψ磻?yīng)器工程，致力于超重力反應(yīng)器的科學(xué)基礎(chǔ)、新結(jié)構(gòu)到工程應(yīng)用的系統(tǒng)創(chuàng)新研究。兼任中國化工學(xué)會(huì)過程模擬及仿真專業(yè)委員會(huì)委員、化工過程強(qiáng)化專業(yè)委員會(huì)委員。以第一完成人獲教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，另獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)、省部級一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。 鄒海魁，北京化工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)工程和納米材料。研究內(nèi)容涉及與超重力技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)研究、超重力反應(yīng)與分離新工藝的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用。作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)多項(xiàng)國家科技部和自然科學(xué)基金委項(xiàng)目。獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)、北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)、中國高校科技發(fā)明一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)等。

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