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第1章 绪论1

教学要点1

基本概念与术语1

内容提要2

1.1 化学反应工程学的发展2

1.2 化学反应工程学的任务和研究内容2

1.3 化学反应工程学的体系3

1.4 化学反应工程学的研究方法4

1.4.1 数学模型法4

1.4.2 数学模拟放大过程5

1.5 工业反应器的类型6

习题7

第2章 均相反应动力学10

教学要点10

基本概念与术语10

计算公式11

内容提要12

2.1 动力学基本概念和术语13

2.2 均相反应速率方程的表示形式15

2.2.1 幂函数型速率方程15

2.2.2 双曲函数型速率方程16

2.3 影响反应速率的因素17

2.3.1 浓度（组成）对反应速率的影响17

2.3.2 温度对反应速率的影响17

2.4 单一反应动力学方程式的建立18

2.4.1 积分法18

2.4.2 微分法21

2.5 复合反应动力学方程式的建立23

2.5.1 基本概念24

2.5.2 复合反应动力学方程25

2.6 非恒容反应系统31

2.6.1 反应系统体积的影响因素31

2.6.2 非恒容系统的组分浓度表示32

2.6.3 非恒容系统的动力学表示32

习题33

第3章 理想流动反应器36

教学要点36

基本概念与术语37

计算公式37

内容提要37

第一部分 简单反应器计算及设计37

3.1 概述38

3.1.1 反应器设计的任务38

3.1.2 反应器设计的数学模型38

3.2 理想流动模型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 间歇反应器41

3.3.1 间歇反应器的特点41

3.3.2 间歇反应器的性能方程41

3.3.3 间歇反应器体积的计算42

3.4 平推流反应器44

3.4.1 平推流反应器的特点44

3.4.2 平推流反应器的性能方程44

3.5 全混流反应器49

3.5.1 全混流反应器的特点49

3.5.2 全混流反应器的性能方程50

3.6 单一反应反应器型式与操作方法的评选54

3.6.1 间歇反应器与平推流反应器的比较55

3.6.2 间歇反应器与全混流反应器的比较56

3.6.3 平推流反应器与全混流反应器的比较58

3.6.4 单一反应选择反应器型式和操作方法的原则61

习题62

第二部分 多级全混流反应器串联的计算66

3.7 组合反应器66

3.7.1 循环反应器67

3.7.2 平推流反应器的串并联68

3.7.3 全混流反应器的串联70

3.7.4 其他组合方式76

习题78

第三部分 非等温过程80

3.8 非等温过程反应器的性能80

3.8.1 操作温度的选择80

3.8.2 非等温过程反应器的计算82

3.9 全混流反应器的热稳定性84

3.9.1 操作点84

3.9.2 全混流反应器的热稳定条件86

3.9.3 操作条件对稳定性的影响87

习题90

第四部分 复合反应选择率的计算92

3.10 复合反应反应器型式和操作方法的选择92

3.10.1 收率与选择率92

3.10.2 平行反应的收率与选择率95

3.10.3 连串反应的收率与选择率100

习题105

第4章 非理想流动反应器109

教学要点109

计算公式109

内容提要111

4.1 非理想流动的起因111

4.2 停留时间分布及描述112

4.2.1 停留时间分布密度函数112

4.2.2 停留时间分布函数112

4.2.3 停留时间分布密度函数与停留时间分布函数的关系113

4.3 停留时间分布函数的特征值114

4.3.1 平均停留时间114

4.3.2 停留时间分布的散度115

4.3.3 无因次停留时间116

4.4 停留时间分布的实验测定116

4.4.1 脉冲示踪法117

4.4.2 阶跃示踪法118

4.5 理想流动的停留时间分布122

4.5.1 平推流的停留时间分布122

4.5.2 全混流的停留时间分布123

4.6 非理想流动的流动模型124

4.6.1 多级全混流串联模型125

4.6.2 轴向分散模型127

4.7 非理想流动反应器设计129

4.7.1 停留时间分布曲线的应用129

4.7.2 非理想流动反应器的计算129

习题133

第5章 非均相反应动力学136

教学要点136

内容提要136

5.1 催化剂的特点及性能137

5.1.1 催化剂的基本特征137

5.1.2 催化剂的性能要求137

5.2 催化剂表面的吸附137

5.2.1 物理吸附和化学吸附138

5.2.2 吸附等温方程139

5.3 催化剂的物理结构142

5.3.1 比表面积142

5.3.2 孔体积143

5.3.3 孔径分布143

5.3.4 孔隙率144

5.4 气－固非均相催化过程144

5.4.1 气－固相催化反应过程144

5.4.2 控制步骤145

5.5 气－固相催化反应动力学145

5.5.1 气－固相催化反应速率的表示145

5.5.2 双曲线型动力学方程146

5.5.3 幂数型动力学方程153

5.6 气－固催化反应动力学的研究方法154

5.6.1 内、外扩散影响的排除155

5.6.2 实验用反应器156

5.7 催化剂颗粒中的扩散158

5.7.1 催化剂的内扩散159

5.7.2 等温催化剂的有效系数161

习题165

第6章 反应器工程模拟仿真训练168

6.1 使用方法168

6.1.1 程序启动168

6.1.2 主界面171

6.2 间歇反应器单元仿真系统177

6.2.1 工艺流程178

6.2.2 仿真界面178

6.2.3 操作规程178

6.2.4 事故设置及处理182

6.3 固定床反应器单元仿真系统182

6.3.1 工艺流程184

6.3.2 操作规程186

思考题189

6.4 流化床反应器单元仿真系统189

6.4.1 工艺流程190

6.4.2 操作规程192

思考题196

设计训练196

参考文献197