化學反應工程（簡體書）

《化學反應工程》系統闡述了化學反應工程基本原理及其應用，全書共分9章，包括化學反應工程基礎理論(均相反應動力學、間歇反應器及理想流動反應器、非理想流動及其反應器設計)、氣固相催化反應器、氣液相反應器、聚合反應器以及生物與製藥反應器，并介紹了典型的新型反應器的研究進展。
《化學反應工程》可供高等院校化學工程與工藝、製藥工程、生物工程等專業師生使用，也可供相關專業科研、技術人員參考。

第1章 緒論1
1.1 化學反應工程的發展、研究內容與方法1
1.1.1 化學反應工程的發展1
1.1.2 化學反應工程的研究內容和研究方法2
1.2 化學反應器的工程分類2
1.2.1 反應裝置的類型3
1.2.2 反應器中的相態5
1.2.3 化學反應器的操作方式5
1.3 化學反應工程在工業反應過程開發中的作用5
1.4 反應過程的轉化率、選擇性和收率7
1.4.1 反應進度7
1.4.2 轉化率7
1.4.3 收率和選擇性8
參考文獻9
習題10

第2章 均相反應動力學11
2.1 基本概念和定義11
2.1.1 反應速率11
2.1.2 反應動力學方程11
2.2 等溫恆容過程13
2.2.1 單一反應動力學方程的建立13
2.2.2 復合反應16
2.3 等溫變容過程20
2.3.1 膨脹因子20
2.3.2 膨脹率22
2.4 溫度對反應速率的影響25
2.4.1 溫度對化學平衡的影響25
2.4.2 吸熱可逆反應26
2.4.3 放熱可逆反應——最優溫度線26
參考文獻28
習題29

第3章 間歇反應器及理想流動
反應器31
3.1 概述31
3.2 間歇反應器32
3.2.1 等溫間歇反應器的設計計算32
3.2.2 變溫間歇反應器的設計計算34
3.3 理想流動下的釜式反應器36
3.3.1 全混流模型36
3.3.2 等溫連續流動釜式反應器的設計計算36
3.3.3 釜式反應器的組合與設計計算38
3.3.4 串聯釜式反應器體積優化40
3.3.5 釜式反應器的定態操作42
3.4 理想流動下的管式反應器45
3.4.1 平推流模型45
3.4.2 等溫連續流動管式反應器的設計計算45
3.4.3 變溫連續流動管式反應器的設計計算47
3.5 間歇反應器及理想流動反應器反應性能指標比較49
3.5.1 反應過程濃度水平分析49
3.5.2 反應性能指標比較50
參考文獻56
習題57

第4章 非理想流動及其反應器設計59
4.1 概述59
4.2 停留時間分布及其性質59
4.2.1 停留時間分布的定量描述59
4.2.2 停留時間分布函數的統計特徵60
4.2.3 無量綱時間表示的概率函數61
4.3 停留時間分布的測定62
4.3.1 脈沖示蹤法62
4.3.2 階躍示蹤法62
4.4 理想流動模型63
4.4.1 平推流流動模型63
4.4.2 全混流流動模型63
4.5 非理想流動現象65
4.6 非理想流動模型66
4.6.1 軸向擴散模型67
4.6.2 多釜串聯模型70
4.7 非理想反應器的計算73
4.8 流體混合對反應過程的影響76
4.8.1 流體混合76
4.8.2 離析流模型76
4.8.3 不同混合態對反應過程的影響78
參考文獻80
習題80

第5章 氣-固相催化反應器82
5.1 概述82
5.1.1 固體催化劑的組成與結構82
5.1.2 氣固相催化過程82
5.2 氣固非均相催化反應本征動力學83
5.2.1 催化劑表面上的吸附與脫附83
5.2.2 速率控制步驟85
5.2.3 雙曲線型的反應速率式(LangmuirHinshelwood方程)85
5.3 氣固非均相催化體系的宏觀動力學88
5.3.1 氣體在多孔介質中的內擴散88
5.3.2 氣固相催化宏觀動力學89
5.3.3 擴散控制的判定91
5.3.4 催化劑的失活與降活動力學91
5.4 氣固非均相催化反應器的設計92
5.4.1 氣固非均相催化反應器類型93
5.4.2 氣固非均相催化反應器設計原則93
5.4.3 固定床反應器的數學模型及設計94
5.4.4 催化劑降活時的固定床反應器數學模型及設計102
5.4.5 流化床反應器的數學模型及設計113
參考文獻123
習題123

第6章 氣液相反應器125
6.1 氣液反應平衡125
6.1.1 氣液相平衡125
6.1.2 亨利定律126
6.1.3 化學反應對氣液相平衡的影響126
6.2 氣液相反應的宏觀動力學127
6.2.1 反應與傳質過程127
6.2.2 化學反應在相間傳遞中的作用129
6.2.3 化學吸收的增強因子130
6.3 氣液反應動力學特徵130
6.3.1 伴有化學反應的液相擴散過程130
6.3.2 幾個重要參數的討論138
6.4 氣液相反應器的設計計算139
6.4.1 氣液相反應器的類型的選擇139
6.4.2 氣液相反應器的設計模型142
參考文獻147
習題147

第7章 聚合反應器149
7.1 概述149
7.2 聚合反應動力學149
7.2.1 逐步縮合聚合149
7.2.2 均相游離基鏈式加成聚合151
7.2.3 均相游離基共聚合151
7.2.4 離子型聚合152
7.2.5 配位絡合聚合154
7.3 聚合體系的傳遞現象154
7.3.1 流體的流動特性154
7.3.2 聚合釜中的傳質與傳熱155
7.4 聚合反應器的設計159
7.4.1 聚合反應器的設計計算159
7.4.2 聚合釜的攪拌161
7.4.3 攪拌釜的放大165
參考文獻166
習題166

第8章 生物與製藥反應器168
8.1 概述168
8.2 酶催化反應動力學168
8.3 微生物發酵動力學172
8.3.1 微生物菌體生長動力學172
8.3.2 微生物發酵基質消耗動力學173
8.3.3 微生物發酵產物生成動力學174
8.4 生化與製藥反應器的設計174
8.4.1 生化與製藥反應器的數學模型174
8.4.2 發酵罐的設計計算175
8.4.3 攪拌功率的計算186
8.4.4 發酵罐的放大192
參考文獻196
習題196

第9章 新型反應器198
9.1 概述198
9.2 撞擊流反應器198
9.2.1 撞擊流反應器的原理、特性與分類198
9.2.2 撞擊流反應器的應用207
9.3 旋轉填充床反應器209
9.3.1 旋轉填充床反應器的結構與原理209
9.3.2 旋轉填充床反應器的應用211
9.4 超臨界反應器213
9.4.1 超臨界流體的性質213
9.4.2 超臨界反應器的應用214
9.5 微波反應器215
9.5.1 微波反應器的基本原理216
9.5.2 微波反應器的應用217
9.6 磁流化床反應器218
9.6.1 磁流化床的結構和特點218
9.6.2 磁流化床反應器的應用219
參考文獻220
符號說明222