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化學反應工程簡明教程(李常艷 ) 版權信息
- ISBN：9787122450296
- 條形碼：9787122450296 ; 978-7-122-45029-6
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
化學反應工程簡明教程(李常艷 ) 內容簡介
《化學反應工程簡明教程》以化學反應動力學和反應器的設計與分析為主線，系統介紹了化學反應工程的基本理論、均相反應動力學基礎、均相理想反應器、停留時間分布與反應器的流動模型、氣-固相催化反應本征動力學、多相催化反應中的傳遞現象、多相反應器的特征及工業應用等內容。本書突出工程特色，注重對學生反應器設計與分析思維方式的培養，注重工程技術中數理問題的推導，便于學生結合例題和案例理解反應器的類型與流體模型的匹配。本書各章均配有知識脈絡的思維導圖、知識要點分析、學科素養與思考、習題，并通過二維碼配有衍生閱讀內容和計算推導過程，讀者可掃碼觀看或下載。為便于教學，本書還配備了電子教學課件和習題解答，亦可通過掃描二維碼獲取。 本書可作為高等院；ゎ悓I教材，也可為相關領域的研究人員和工程技術人員提供參考。
化學反應工程簡明教程(李常艷 ) 目錄
第1章緒論1
本章學習要求1
本章思維導圖1
1.1化學反應工程學科的發展2
1.2化學反應工程的研究范疇和任務2
1.2.1反應動力學研究3
1.2.2反應器的設計與分析3
1.3化學反應和反應器4
1.3.1化學反應的分類4
1.3.2化學反應器的類型5
1.3.3化學反應器的操作方式7
1.4反應器中流體的流動模型8
1.4.1全混流模型8
1.4.2活塞流模型8
1.4.3非理想流動模型9
1.5反應器設計的基本方程9
1.6工業反應器的放大10
學科素養與思考11
習題12
參考文獻12 第2章均相反應動力學基礎13
本章學習要求13
本章思維導圖14
2.1基本概念14
2.1.1化學反應式與化學反應計量方程14
2.1.2反應進度15
2.1.3反應速率15
2.1.4轉化速率和生成速率18
2.1.5轉化率、收率和選擇性20
2.2反應速率方程的影響因素24
2.2.1速率常數與平衡常數之間的關系25
2.2.2溫度與動力學參數之間的關系26
2.2.3可逆吸熱反應中溫度與化學反應速率的關系27
2.2.4可逆放熱反應中溫度與化學反應速率的關系28
2.3復合反應的動力學方程31
2.3.1平行反應31
2.3.2連串反應32
2.4反應速率方程的變換與積分34
2.4.1單一反應35
2.4.2復合反應38
2.5動力學方程中參數的求解方法40
2.5.1積分法41
2.5.2微分法42
2.5.3*小二乘法42
辯證思維45
學科素養與思考45
習題46
參考文獻49 第3章均相理想反應器50
本章學習要求50
本章思維導圖51
3.1理想間歇釜式反應器51
3.1.1理想間歇釜式反應器的特征51
3.1.2理想間歇釜式反應器的設計方程52
3.1.3理想間歇釜式反應器的計算52
3.2理想連續流動釜式反應器58
3.2.1理想連續流動釜式反應器的特征58
3.2.2理想連續流動釜式反應器的設計方程59
3.2.3理想連續流動釜式反應器的計算59
3.3理想流動管式反應器62
3.3.1理想流動管式反應器的特征62
3.3.2理想流動管式反應器的設計方程63
3.3.3理想流動管式反應器的計算63
3.4均相變溫反應器65
3.4.1間歇釜式反應器非等溫設計65
3.4.2全混流釜式反應器非等溫設計67
3.4.3活塞流管式反應器非等溫設計68
3.5全混流釜式反應器的熱穩定性69
3.5.1全混流釜式反應器的定態與穩定性69
3.5.2定態點的穩定性分析70
3.5.3操作參數對多重定態的影響71
3.6均相反應器的組合及優化73
3.6.1連續流動釜式反應器的串聯與并聯73
3.6.2釜式反應器和管式反應器的組合優化77
3.6.3復合反應的優化80
拓展閱讀84
學科素養與思考85
習題85
參考文獻87 第4章停留時間分布與反應器的流動模型89
本章學習要求89
本章思維導圖90
4.1停留時間分布及其特征90
4.1.1停留時間分布的表達90
4.1.2停留時間分布的實驗測定93
4.1.3停留時間分布的統計特征值96
4.1.4用無量綱量θ表示停留時間統計特征值97
4.1.5脈沖法和階躍法的統計特征值98
4.2理想流動反應器的停留時間分布101
4.2.1全混流模型的停留時間分布101
4.2.2活塞流模型的停留時間分布102
4.3非理想流動現象及其停留時間分布103
4.4非理想流動模型及模型參數104
4.4.1離析流模型104
4.4.2多釜串聯模型107
4.4.3軸向擴散模型111
4.4.4非理想反應器的計算116
4.5混合現象與流動模型120
4.5.1宏觀混合120
4.5.2微觀混合121
4.5.3早晚混合123
拓展閱讀125
學科素養與思考125
習題126
參考文獻127 第5章氣-固相催化反應本征動力學128
本章學習要求128
本章思維導圖129
5.1固體催化劑129
5.1.1固體催化劑的組成129
5.1.2固體催化劑的宏觀物理性質130
5.2多相催化與吸附131
5.2.1表面催化概念的產生及發展131
5.2.2物理吸附和化學吸附132
5.2.3理想吸附等溫方程134
5.2.4真實吸附等溫方程134
5.3氣-固相催化反應動力學方程的建立137
5.3.1氣-固相催化反應步驟137
5.3.2定態近似和速率控制138
5.3.3氣-固相催化反應機理139
5.3.4氣-固相反應速率方程的建立141
5.4氣-固相催化反應本征動力學研究147
5.4.1動力學研究的意義和作用147
5.4.2丙烷脫氫反應的動力學研究147
人物故事150
學科素養與思考151
習題151
參考文獻153 第6章多相催化反應中的傳遞現象154
本章學習要求154
本章思維導圖155
6.1流體與催化劑顆粒外表面間的傳質速率與傳熱速率155
6.1.1傳遞系數156
6.1.2流體與顆粒外表面間的濃度差和溫度差157
6.1.3等溫外擴散有效因子158
6.1.4等溫外擴散對典型復合反應選擇性的影響159
6.2氣體在多孔介質中的擴散163
6.2.1擴散的類型163
6.2.2多孔顆粒中的擴散165
6.3多孔催化劑中的擴散與反應166
6.3.1薄片催化劑內反應組分的濃度分布166
6.3.2球形催化劑內反應組分的濃度分布168
6.3.3內擴散有效因子與梯爾模數169
6.3.4非一級反應的內擴散有效因子174
6.3.5總有效因子176
6.3.6等溫內擴散對典型復合反應選擇性的影響178
6.4氣-固相催化反應過程179
6.4.1傳質過程的控制階段180
6.4.2外擴散影響的判定181
6.4.3內擴散影響的判定182
6.4.4擴散對動力學本征參數的影響184
科技創新186
學科素養與思考187
習題187
參考文獻189 第7章多相反應器的特征及工業應用191
本章學習要求191
本章思維導圖192
7.1固定床反應器192
7.1.1固定床反應器的基本類型193
7.1.2固定床反應器的流體力學194
7.1.3固定床反應器中的傳遞現象196
7.1.4固定床反應器的數學模型197
7.1.5典型固定床反應器的應用案例198
7.2流化床反應器206
7.2.1流化床反應器的基本類型和特征速度206
7.2.2流化床反應器的傳遞現象209
7.2.3流化床反應器中的數學模型211
7.2.4氣-固密相流化床214
7.2.5循環流化床217
7.3氣-液反應器221
7.3.1氣-液反應器的基本類型和工業應用221
7.3.2氣-液反應器內的傳遞現象222
7.3.3鼓泡反應器226
7.3.4填料反應器231
7.4氣-液-固三相反應器233
7.4.1氣-液-固三相反應器的宏觀反應動力學233
7.4.2滴流床反應器235
7.4.3三相流化床反應器237
7.4.4鼓泡淤漿床反應器238
大國重器239
學科素養與思考239
習題240
參考文獻242 電子教學課件和習題解答獲取方式242
本章學習要求1
本章思維導圖1
1.1化學反應工程學科的發展2
1.2化學反應工程的研究范疇和任務2
1.2.1反應動力學研究3
1.2.2反應器的設計與分析3
1.3化學反應和反應器4
1.3.1化學反應的分類4
1.3.2化學反應器的類型5
1.3.3化學反應器的操作方式7
1.4反應器中流體的流動模型8
1.4.1全混流模型8
1.4.2活塞流模型8
1.4.3非理想流動模型9
1.5反應器設計的基本方程9
1.6工業反應器的放大10
學科素養與思考11
習題12
參考文獻12 第2章均相反應動力學基礎13
本章學習要求13
本章思維導圖14
2.1基本概念14
2.1.1化學反應式與化學反應計量方程14
2.1.2反應進度15
2.1.3反應速率15
2.1.4轉化速率和生成速率18
2.1.5轉化率、收率和選擇性20
2.2反應速率方程的影響因素24
2.2.1速率常數與平衡常數之間的關系25
2.2.2溫度與動力學參數之間的關系26
2.2.3可逆吸熱反應中溫度與化學反應速率的關系27
2.2.4可逆放熱反應中溫度與化學反應速率的關系28
2.3復合反應的動力學方程31
2.3.1平行反應31
2.3.2連串反應32
2.4反應速率方程的變換與積分34
2.4.1單一反應35
2.4.2復合反應38
2.5動力學方程中參數的求解方法40
2.5.1積分法41
2.5.2微分法42
2.5.3*小二乘法42
辯證思維45
學科素養與思考45
習題46
參考文獻49 第3章均相理想反應器50
本章學習要求50
本章思維導圖51
3.1理想間歇釜式反應器51
3.1.1理想間歇釜式反應器的特征51
3.1.2理想間歇釜式反應器的設計方程52
3.1.3理想間歇釜式反應器的計算52
3.2理想連續流動釜式反應器58
3.2.1理想連續流動釜式反應器的特征58
3.2.2理想連續流動釜式反應器的設計方程59
3.2.3理想連續流動釜式反應器的計算59
3.3理想流動管式反應器62
3.3.1理想流動管式反應器的特征62
3.3.2理想流動管式反應器的設計方程63
3.3.3理想流動管式反應器的計算63
3.4均相變溫反應器65
3.4.1間歇釜式反應器非等溫設計65
3.4.2全混流釜式反應器非等溫設計67
3.4.3活塞流管式反應器非等溫設計68
3.5全混流釜式反應器的熱穩定性69
3.5.1全混流釜式反應器的定態與穩定性69
3.5.2定態點的穩定性分析70
3.5.3操作參數對多重定態的影響71
3.6均相反應器的組合及優化73
3.6.1連續流動釜式反應器的串聯與并聯73
3.6.2釜式反應器和管式反應器的組合優化77
3.6.3復合反應的優化80
拓展閱讀84
學科素養與思考85
習題85
參考文獻87 第4章停留時間分布與反應器的流動模型89
本章學習要求89
本章思維導圖90
4.1停留時間分布及其特征90
4.1.1停留時間分布的表達90
4.1.2停留時間分布的實驗測定93
4.1.3停留時間分布的統計特征值96
4.1.4用無量綱量θ表示停留時間統計特征值97
4.1.5脈沖法和階躍法的統計特征值98
4.2理想流動反應器的停留時間分布101
4.2.1全混流模型的停留時間分布101
4.2.2活塞流模型的停留時間分布102
4.3非理想流動現象及其停留時間分布103
4.4非理想流動模型及模型參數104
4.4.1離析流模型104
4.4.2多釜串聯模型107
4.4.3軸向擴散模型111
4.4.4非理想反應器的計算116
4.5混合現象與流動模型120
4.5.1宏觀混合120
4.5.2微觀混合121
4.5.3早晚混合123
拓展閱讀125
學科素養與思考125
習題126
參考文獻127 第5章氣-固相催化反應本征動力學128
本章學習要求128
本章思維導圖129
5.1固體催化劑129
5.1.1固體催化劑的組成129
5.1.2固體催化劑的宏觀物理性質130
5.2多相催化與吸附131
5.2.1表面催化概念的產生及發展131
5.2.2物理吸附和化學吸附132
5.2.3理想吸附等溫方程134
5.2.4真實吸附等溫方程134
5.3氣-固相催化反應動力學方程的建立137
5.3.1氣-固相催化反應步驟137
5.3.2定態近似和速率控制138
5.3.3氣-固相催化反應機理139
5.3.4氣-固相反應速率方程的建立141
5.4氣-固相催化反應本征動力學研究147
5.4.1動力學研究的意義和作用147
5.4.2丙烷脫氫反應的動力學研究147
人物故事150
學科素養與思考151
習題151
參考文獻153 第6章多相催化反應中的傳遞現象154
本章學習要求154
本章思維導圖155
6.1流體與催化劑顆粒外表面間的傳質速率與傳熱速率155
6.1.1傳遞系數156
6.1.2流體與顆粒外表面間的濃度差和溫度差157
6.1.3等溫外擴散有效因子158
6.1.4等溫外擴散對典型復合反應選擇性的影響159
6.2氣體在多孔介質中的擴散163
6.2.1擴散的類型163
6.2.2多孔顆粒中的擴散165
6.3多孔催化劑中的擴散與反應166
6.3.1薄片催化劑內反應組分的濃度分布166
6.3.2球形催化劑內反應組分的濃度分布168
6.3.3內擴散有效因子與梯爾模數169
6.3.4非一級反應的內擴散有效因子174
6.3.5總有效因子176
6.3.6等溫內擴散對典型復合反應選擇性的影響178
6.4氣-固相催化反應過程179
6.4.1傳質過程的控制階段180
6.4.2外擴散影響的判定181
6.4.3內擴散影響的判定182
6.4.4擴散對動力學本征參數的影響184
科技創新186
學科素養與思考187
習題187
參考文獻189 第7章多相反應器的特征及工業應用191
本章學習要求191
本章思維導圖192
7.1固定床反應器192
7.1.1固定床反應器的基本類型193
7.1.2固定床反應器的流體力學194
7.1.3固定床反應器中的傳遞現象196
7.1.4固定床反應器的數學模型197
7.1.5典型固定床反應器的應用案例198
7.2流化床反應器206
7.2.1流化床反應器的基本類型和特征速度206
7.2.2流化床反應器的傳遞現象209
7.2.3流化床反應器中的數學模型211
7.2.4氣-固密相流化床214
7.2.5循環流化床217
7.3氣-液反應器221
7.3.1氣-液反應器的基本類型和工業應用221
7.3.2氣-液反應器內的傳遞現象222
7.3.3鼓泡反應器226
7.3.4填料反應器231
7.4氣-液-固三相反應器233
7.4.1氣-液-固三相反應器的宏觀反應動力學233
7.4.2滴流床反應器235
7.4.3三相流化床反應器237
7.4.4鼓泡淤漿床反應器238
大國重器239
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