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化學反應工程學習指導 版權信息
- ISBN：9787030472182
- 條形碼：9787030472182 ; 978-7-03-047218-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
化學反應工程學習指導 內容簡介
《化學反應工程學習指導》以“三傳一反”為主線，從均相體系到非均相體系、從理想流動到非理想流動、從動力學到傳遞規律等方面闡述反應工程的核心內容。為方便學習，本《化學反應工程學習指導》每章包括教學要點、基本概念與術語、計算公式、內容提要、習題。根據反應工程的學科特點，在系統歸納各章重點與要求的同時，強調解決實際問題的思路與運算方法,選擇若干具有典型性、代表性和技巧性的反應工程實例，逐層剖析，分類講解，使讀者掌握反應工程的基本原理和方法，增強工程觀念和計算能力,提高解決實際工程問題的能力。
化學反應工程學習指導 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
教學要點 1
基本概念與術語 1
內容提要 2
1.1 化學反應工程學的發展 2
1.2 化學反應工程學的任務和研究內容 2
1.3 化學反應工程學的體系 3
1.4 化學反應工程學的研究方法 4
1.4.1 數學模型法 4
1.4.2 數學模擬放大過程 5
1.5 工業反應器的類型 6
習題 7
第2章 均相反應動力學 10
教學要點 10
基本概念與術語 10
計算公式 11
內容提要 12
2.1 動力學基本概念和術語 13
2.2 均相反應速率方程的表示形式 15
2.2.1 冪函數型速率方程 15
2.2.2 雙曲函數型速率方程 16
2.3 影響反應速率的因素 17
2.3.1 濃度(組成)對反應速率的影響 17
2.3.2 溫度對反應速率的影響 17
2.4 單一反應動力學方程式的建立 18
2.4.1 積分法 18
2.4.2 微分法 21
2.5 復合反應動力學方程式的建立 23
2.5.1 基本概念 20
2.5.2 復合反應動力學方程 25
2.6 非恒容反應系統 31
2.6.1 反應系統體積的影響因素 31
2.6.2 非恒容系統的組分濃度表示 32
2.6.3 非恒容系統的動力學 32
習題 33
第3章 理想流動反應器 36
教學要點 36
基本概念與術語 37
計算公式 37
內容提要 37
**部分簡單反應器計算及設計 37
3.1 概述 38
3.1.1 反應器設計的任務 38
3.1.2 反應器計的數學模型 38
3.2 理想流動模型 39
3.2.1 基本概念 39
3.2.2 平推流模型 40
3.2.3 全混流模型 40
3.3 間歇反應器 41
3.3.1 間歇反應器的特點 41
3.3.2 間歇反應器的性能方程 41
3.3.3 間反應器體的計算 42
3.4 平推流反應器 44
3.4.1 平推流反應器的特點 44
3.4.2 平推流反應器的性能方程 44
3.5 全混流反應器 49
3.5.1 全混流反應器的特點 49
3.5.2 全混流反應器的性能方程 50
3.6 單一反應反應器型式與操作方法的評選 54
3.6.1 間歇反應器與平推流反應器的比較 55
3.6.2 間歇反應器與全混流反應器的比較 56
3.6.3 平推流反應器與全混流反應器的較 58
3.6.4 單一反應選擇反應器型式和操作方法的原則 61
習題 62
第二部分多級全混流反應器串聯的計算 66
3.7 組合反應器 66
3.7.1 循環反應器 67
3.7.2 平推流反應器的串并聯 68
3.7.3 全混流反應器的 70
3.7.4 其他組合方式 76
習題 78
第三部分非等溫過程 80
3.8 非等溫過程反應器的性能 80
3.8.1 操作溫度的選擇 80
3.8.2 非等溫過程反應器的計算 82
3.9 全混流反應器的熱穩定性 80
3.9.1 操作點 80
3.9.2 全混流反應器的熱穩定條件 86
3.9.3 操作條件對穩定性的影響 87
習題 90
第四部分復合反應選擇率的計算 92
3.10 復合反應反應器型式和操作方法的選擇 92
3.10.1 收率與選擇率 92
3.10.2 平行反應的收率與選擇率 95
3.10.3 連串反應的收率與選擇率 100
習題 105
第4章 非理想流動反應器 109
教學要點 109
計算公式 109
內容提要 111
4.1 非理想流動的起因 111
4.2 停留時間分布及描述 112
4.2.1 停留時間分布密度函數 112
4.2.2 停留時間分布函數 112
4.2.3 停留時間分布密度函數與停留時間分布函數的關系 113
4.3 停留時間分布函數的特征值 114
4.3.1 平均停留時間 114
4.3.2 停留時間分布的散度 115
4.3.3 無因次停留時間 116
4.4 停留時間分布的實驗測定 116
4.4.1 脈沖示蹤法 117
4.4.2 階躍示蹤法 118
4.5 理想流動的停留時間分布 122
4.5.1 平推流的停留時間分布 122
4.5.2 全混流的停留時間分布 123
4.6 非理想流動的流動模型 124
4.6.1 多級全混流串聯模型 125
4.6.2 軸向分散模型 127
4.7 非理想流動反應器設計 129
4.7.1 停留時間分布曲線的應用 129
4.7.2 非理想流動反應器的計算 129
習題 133
第5章 非均相反應動力學 136
教學要點 136
內容提要 136
5.1 催化劑的特點及性能 137
5.1.1 催化劑的基本特征 137
5.1.2 催化劑的性能要求 137
5.2 催化劑表面的吸附 137
5.2.1 物理吸附和化學吸附 138
5.2.2 吸附等溫方程 139
5.3 催化劑的物理結構 142
5.3.1 比表面積 142
5.3.2 孔體積 143
5.3.3 孔徑分布 143
5.3.4 孔隙率 144
5.4 氣-固非均相催化過程 144
5.4.1 氣-固相催化反應過程 144
5.4.2 控制步驟 145
5.5 氣-固相催化反應動力學 145
5.5.1 氣-固相催化反應速率的表示 145
5.5.2 雙曲線型動力學方程 146
5.5.3 冪數型動力學方程 153
5.6 氣-固催化反應動力學的研究方法 154
5.6.1 內、外擴散影響的排除 155
5.6.2 實驗用反應器 156
5.7 催化劑顆粒中的擴散 158
5.7.1 催化劑的內擴散 159
5.7.2 等溫催化劑的有效系數 161
習題 165
第6章 反應器工程模擬仿真訓練 168
6.1 使用方法 168
6.1.1 程序啟動 168
6.1.2 主界面 171
6.2 間歇反應器單元仿真系統 177
6.2.1 工藝流程 178
6.2.2 仿真界面 178
6.2.3 操作規程 178
6.2.4 事故設置及處理 182
6.3 固定床反應器單元仿真系統 182
6.3.1 工藝流程 184
6.3.2 操作規程 186
思考題 189
6.4 流化床反應器單元仿真系統 189
6.4.1 工藝流程 190
6.4.2 操作規程 192
思考題 196
設計訓練 196
參考文獻 197
前言
第1章 緒論 1
教學要點 1
基本概念與術語 1
內容提要 2
1.1 化學反應工程學的發展 2
1.2 化學反應工程學的任務和研究內容 2
1.3 化學反應工程學的體系 3
1.4 化學反應工程學的研究方法 4
1.4.1 數學模型法 4
1.4.2 數學模擬放大過程 5
1.5 工業反應器的類型 6
習題 7
第2章 均相反應動力學 10
教學要點 10
基本概念與術語 10
計算公式 11
內容提要 12
2.1 動力學基本概念和術語 13
2.2 均相反應速率方程的表示形式 15
2.2.1 冪函數型速率方程 15
2.2.2 雙曲函數型速率方程 16
2.3 影響反應速率的因素 17
2.3.1 濃度(組成)對反應速率的影響 17
2.3.2 溫度對反應速率的影響 17
2.4 單一反應動力學方程式的建立 18
2.4.1 積分法 18
2.4.2 微分法 21
2.5 復合反應動力學方程式的建立 23
2.5.1 基本概念 20
2.5.2 復合反應動力學方程 25
2.6 非恒容反應系統 31
2.6.1 反應系統體積的影響因素 31
2.6.2 非恒容系統的組分濃度表示 32
2.6.3 非恒容系統的動力學 32
習題 33
第3章 理想流動反應器 36
教學要點 36
基本概念與術語 37
計算公式 37
內容提要 37
**部分簡單反應器計算及設計 37
3.1 概述 38
3.1.1 反應器設計的任務 38
3.1.2 反應器計的數學模型 38
3.2 理想流動模型 39
3.2.1 基本概念 39
3.2.2 平推流模型 40
3.2.3 全混流模型 40
3.3 間歇反應器 41
3.3.1 間歇反應器的特點 41
3.3.2 間歇反應器的性能方程 41
3.3.3 間反應器體的計算 42
3.4 平推流反應器 44
3.4.1 平推流反應器的特點 44
3.4.2 平推流反應器的性能方程 44
3.5 全混流反應器 49
3.5.1 全混流反應器的特點 49
3.5.2 全混流反應器的性能方程 50
3.6 單一反應反應器型式與操作方法的評選 54
3.6.1 間歇反應器與平推流反應器的比較 55
3.6.2 間歇反應器與全混流反應器的比較 56
3.6.3 平推流反應器與全混流反應器的較 58
3.6.4 單一反應選擇反應器型式和操作方法的原則 61
習題 62
第二部分多級全混流反應器串聯的計算 66
3.7 組合反應器 66
3.7.1 循環反應器 67
3.7.2 平推流反應器的串并聯 68
3.7.3 全混流反應器的 70
3.7.4 其他組合方式 76
習題 78
第三部分非等溫過程 80
3.8 非等溫過程反應器的性能 80
3.8.1 操作溫度的選擇 80
3.8.2 非等溫過程反應器的計算 82
3.9 全混流反應器的熱穩定性 80
3.9.1 操作點 80
3.9.2 全混流反應器的熱穩定條件 86
3.9.3 操作條件對穩定性的影響 87
習題 90
第四部分復合反應選擇率的計算 92
3.10 復合反應反應器型式和操作方法的選擇 92
3.10.1 收率與選擇率 92
3.10.2 平行反應的收率與選擇率 95
3.10.3 連串反應的收率與選擇率 100
習題 105
第4章 非理想流動反應器 109
教學要點 109
計算公式 109
內容提要 111
4.1 非理想流動的起因 111
4.2 停留時間分布及描述 112
4.2.1 停留時間分布密度函數 112
4.2.2 停留時間分布函數 112
4.2.3 停留時間分布密度函數與停留時間分布函數的關系 113
4.3 停留時間分布函數的特征值 114
4.3.1 平均停留時間 114
4.3.2 停留時間分布的散度 115
4.3.3 無因次停留時間 116
4.4 停留時間分布的實驗測定 116
4.4.1 脈沖示蹤法 117
4.4.2 階躍示蹤法 118
4.5 理想流動的停留時間分布 122
4.5.1 平推流的停留時間分布 122
4.5.2 全混流的停留時間分布 123
4.6 非理想流動的流動模型 124
4.6.1 多級全混流串聯模型 125
4.6.2 軸向分散模型 127
4.7 非理想流動反應器設計 129
4.7.1 停留時間分布曲線的應用 129
4.7.2 非理想流動反應器的計算 129
習題 133
第5章 非均相反應動力學 136
教學要點 136
內容提要 136
5.1 催化劑的特點及性能 137
5.1.1 催化劑的基本特征 137
5.1.2 催化劑的性能要求 137
5.2 催化劑表面的吸附 137
5.2.1 物理吸附和化學吸附 138
5.2.2 吸附等溫方程 139
5.3 催化劑的物理結構 142
5.3.1 比表面積 142
5.3.2 孔體積 143
5.3.3 孔徑分布 143
5.3.4 孔隙率 144
5.4 氣-固非均相催化過程 144
5.4.1 氣-固相催化反應過程 144
5.4.2 控制步驟 145
5.5 氣-固相催化反應動力學 145
5.5.1 氣-固相催化反應速率的表示 145
5.5.2 雙曲線型動力學方程 146
5.5.3 冪數型動力學方程 153
5.6 氣-固催化反應動力學的研究方法 154
5.6.1 內、外擴散影響的排除 155
5.6.2 實驗用反應器 156
5.7 催化劑顆粒中的擴散 158
5.7.1 催化劑的內擴散 159
5.7.2 等溫催化劑的有效系數 161
習題 165
第6章 反應器工程模擬仿真訓練 168
6.1 使用方法 168
6.1.1 程序啟動 168
6.1.2 主界面 171
6.2 間歇反應器單元仿真系統 177
6.2.1 工藝流程 178
6.2.2 仿真界面 178
6.2.3 操作規程 178
6.2.4 事故設置及處理 182
6.3 固定床反應器單元仿真系統 182
6.3.1 工藝流程 184
6.3.2 操作規程 186
思考題 189
6.4 流化床反應器單元仿真系統 189
6.4.1 工藝流程 190
6.4.2 操作規程 192
思考題 196
設計訓練 196
參考文獻 197
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