本書系為高等院校本科化工類專業(yè)化學反應工程課而編寫的一本教材。本書從應用的角度和進行反應器設計與分析的需要出發(fā)，闡明反應動力學的基本原理。對于多相系統(tǒng)，較詳細地討論了化學反應與傳遞現(xiàn)象間的相互作用和定量處理方法。以理想流動模型為基礎，對等溫和變溫流動反應器的設計計算作了較詳盡的討論。介紹了流動系統(tǒng)停留時間分布的基本理論和實驗測定，以及由停留時間分布建立實際反應器流動模型的方法。在理論反應器的基礎上，對于實際反應器重點討論氣固催化反應器的設計和分析，對于氣液反應和氣液固相催化反應亦作了扼要介紹。有關間歇反應器和半連續(xù)反應器的問題本書也予以足夠的重視。此外，還簡單論述了有關生化反應工程、聚合反應工程和電化學反應工程的基本理論與特點。書中編入了大量工業(yè)實例和習題。本書除作教材外，還可供從事化工生產(chǎn)、科研和設計工作的工程技術人員參考。
1 緒論
1.1 化學反應工程
1.2 化學反應的轉化率和收率
1.2.1 反應進度
1.2.2 轉化率
1.2.3 收率與選擇性
1.3 化學反應器的類型
1.4 化學反應器的操作方式
1.5 反應器設計的基本方程
1.6 工業(yè)反應器的放大
1.7 反應工程的新進展
習題
2 反應動力學基礎
2.1 化學反應速率
1 緒論
1.1 化學反應工程
1.2 化學反應的轉化率和收率
1.2.1 反應進度
1.2.2 轉化率
1.2.3 收率與選擇性
1.3 化學反應器的類型
1.4 化學反應器的操作方式
1.5 反應器設計的基本方程
1.6 工業(yè)反應器的放大
1.7 反應工程的新進展
習題
2 反應動力學基礎
2.1 化學反應速率
2.2 反應速率方程
2.3 溫度對反應速率的影響
2.4 復合反應
2.4.1 反應組分的轉化速率和生成速率
2.4.2 復合反應的基本類型
2.4.3 反應網(wǎng)絡
2.5 反應速率方程的變換與積分
2.5.1 單一反應
2.5.2 復合反應
2.6 多相催化與吸附
2.6.1 多相催化作用
2.6.2 吸附與脫附
2.7 多相催化反應動力學
2.7.1 定態(tài)近似和速率控制步驟
2.7.2 多相催化反應速率方程
2.8 動力學參數(shù)的確定
2.8.1 積分法
2.8.2 微分法
2.9 建立速率方程的步驟
習題
3 釜式反應器
3.1 釜式反應器的物料衡算式
3.2 等溫間歇釜式反應器的計算（單一反應）
3.2.1 反應時間及反應體積的計算
3.2.2 最優(yōu)反應時間
3.3 等溫間歇釜式反應器的計算（復合反應）
3.3.1 平行反應
3.3.2 連串反應
3.4 連續(xù)釜式反應器的反應體積
3.5 連續(xù)釜式反應器的串聯(lián)與并聯(lián)
3.5.1 概述
3.5.2 串聯(lián)釜式反應器的計算
3.5.3 串聯(lián)釜式反應器各釜的最佳反應體積比
3.6 釜式反應器中復合反應的收率與選擇性
3.6.1 總收率與總選擇性
3.6.2 平行反應
3.6.3 連串反應
3.7 半間歇釜式反應器
3.8 變溫間歇釜式反應器
3.9 連續(xù)釜式反應器的定態(tài)操作
3.9.1 連續(xù)釜式反應器的熱量衡算式
3.9.2 連續(xù)釜式反應器的定態(tài)
小結
習題
4 管式反應器
4.1 活塞流假設
4.2 等溫管式反應器設計
4.2.1 單一反應
4.2.2 多個反應
4.2.3 擬均相模型
4.3 管式與釜式反應器反應體積的比較
4.4 循環(huán)反應器
4.5 變溫管式反應器
4.5.1 管式反應器的熱量衡算式
4.5.2 絕熱管式反應器
4.5.3 非絕熱變溫管式反應器
4.6 管式反應器的最佳溫度序列
4.6.1 單一反應
4.6.2 復合反應
習題
5 停留時間分布與反應器的流動模型
5.1 停留時間分布
5.1.1 概述
5.1.2 停留時間分布的定量描述
5.2 停留時間分布的實驗測定
5.2.1 脈沖法
5.2.2 階躍法
5.3 停留時間分布的統(tǒng)計特征值
5.4 理想反應器的停留時間分布
5.4.1 活塞流模型
5.4.2 全混流模型
5.5 非理想流動現(xiàn)象
5.6 非理想流動模型
5.6.1 離析流模型
5.6.2 多釜串聯(lián)模型
5.6.3 軸向擴散模型
5.7 非理想反應器的計算
5.8 流動反應器中流體的混合
習題
6 多相系統(tǒng)中的化學反應與傳遞現(xiàn)象
6.1 多相催化反應過程步驟
6.1.1 固體催化劑的宏觀結構及性質
6.1.2 過程步驟
6.2 流體與催化劑顆粒外表面間的傳質與傳熱
6.2.1 傳遞系數(shù)
6.2.2 流體與顆粒外表面間的濃度差和溫度差
6.2.3 外擴散對多相催化反應的影響
6.3 氣體在多孔介質中的擴散
6.3.1 孔擴散
6.3.2 多孔顆粒中的擴散
6.4 多孔催化劑中的擴散與反應
6.4.1 多孔催化劑內(nèi)反應組分的濃度分布
6.4.2 內(nèi)擴散有效因子
6.4.3 非一級反應的內(nèi)擴散有效因子
6.4.4 內(nèi)外擴散都有影響時的有效因子
6.5 內(nèi)擴散對復合反應選擇性的影響
6.6 多相催化反應過程中擴散影響的判定
6.6.1 外擴散影響的判定
6.6.2 內(nèi)擴散影響的判定
6.7 擴散干擾下的動力學假象
習題
7 多相催化反應器的設計與分析
7.1 固定床內(nèi)的傳遞現(xiàn)象
7.1.1 固定床內(nèi)的流體流動
7.1.2 質量和熱量的軸向擴散
7.1.3 徑向傳質與傳熱
7.2 固定床反應器的數(shù)學模型
7.3 絕熱式固定床反應器
7.3.1 絕熱反應器的類型
7.3.2 固定床絕熱反應器的催化劑用量
7.3.3 多段絕熱式固定床反應器
7.4 換熱式固定床反應器
7.4.1 引言
7.4.2 進行單一反應時的分析
7.4.3 進行復合反應時的分析
7.5 自熱式固定床反應器
7.5.1 反應物料的流向
7.5.2 數(shù)學模擬
7.6 參數(shù)敏感性
7.7 流化床反應器
7.7.1 流態(tài)化
7.7.2 流化床催化反應器
7.8 實驗室催化反應器
7.8.1 基本要求
7.8.2 主要類型
習題
8 多相反應器
8.1 氣液反應
8.2 氣液反應器
8.2.1 主要類型
8.2.2 鼓泡塔的設計
8.2.3 攪拌釜式反應器的設計
8.3 氣液固反應
8.3.1 概述
8.3.2 氣液固相催化反應的傳遞步驟與速率
8.4 滴流床反應器
8.4.1 概述
8.4.2 數(shù)學模型
8.5 漿態(tài)反應器
8.5.1 類型
8.5.2 傳質與反應
8.5.3 機械攪拌釜的設計
習題
9 生化反應工程基礎
9.1 概述
9.2 生化反應動力學基礎
9.2.1 酶催化反應及其動力學
9.2.2 微生物的反應過程動力學
9.3 固定化生物催化劑
9.3.1 概述
9.3.2 酶和細胞的固定化
9.3.3 固定化生物催化劑的催化動力學
9.4 生化反應器
9.4.1 生化反應器類型
9.4.2 生化反應器的計算
習題
10 聚合反應工程基礎
10.1 概述
10.2 聚合反應動力學分析
10.2.1 聚合反應分類
10.2.2 聚合度及其分布
10.2.3 均相自由基聚合反應
10.2.4 縮聚反應
10.2.5 影響聚合反應速率的因素
10.3 聚合過程的傳熱與傳質分析
10.3.1 聚合過程熱效應特點
10.3.2 解決聚合過程傳熱與流動的措施
10.3.3 傳熱系數(shù)與傳質系數(shù)
10.4 聚合反應器的設計與分析
10.4.1 聚合反應器與攪拌器
10.4.2 數(shù)學模型
10.4.3 聚合反應器的計算與分析
習題
11 電化學反應工程基礎
11.1 引言
11.1.1 電化學反應的特點
11.1.2 電化學反應工程的質量指標
11.2 電化學反應工程中的特殊問題
11.2.1 電極表面的電位及電流分布
11.2.2 析氣效應
11.2.3 電化學工程中的傳質過程
11.2.4 電化學工程中的熱傳遞與熱衡算
11.3 電化學反應器
11.3.1 電化學反應器的類型
11.3.2 電化學反應器的工作特性
11.3.3 電化學反應器的聯(lián)結與組合
習題
參考文獻
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