高等反應工程教程 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

　　 《高等反應工程教程》是在《化學反應工程分析》（硃開宏、袁渭康，2002）基礎上新編寫的教材，新教材突齣1.源頭性介紹，部分章節引用原文；2.有限目標性，由於MATLAB工具的廣泛使用，刪除瞭固定床數學模型的數值解法，增加瞭流體力學部分；3.對全書布局重新調整，獨立一章介紹內外擴散，固定床和流化床及三相反應器也進行瞭擴充。每章均配參考文獻和習題。

內容簡介

　　 《高等反應工程教程》旨在為已具備化學反應工程基礎知識的化學工程專業碩士生提供一本閤適的教材，以拓寬他們在化學反應工程領域的知識麵，加深他們對化學反應工程基本原理的理解，培養學生分析、解決化學反應器設計、操作和控製中遇到的實際問題的能力。《高等反應工程教程》著重於理論原理的係統性，以培養研究生對過程物理本質和處理方法的分析能力，以達到舉一反三、學以緻用的功效。
　　 全書共分九章，劃分為四個知識層次。第1章為一層次，闡述復雜化學反應體係的錶徵方法，從化學計量學、化學熱力學、化學動力學諸方麵分析和認識反應過程特徵；第2章和第3章為第二層次，主要討論均相反應體係的分析方法和混閤對反應過程的影響；第4章和第5章為第三層次，從顆粒和液滴尺度分析化學反應器中普遍存在的外擴散和內擴散現象；第6章至第9章為第四層次，也是《高等反應工程教程》的最終目的：將所有知識融匯到反應器設計中，介紹四大類工業反應器——固定床、流化床、氣液反應器（填料塔和鼓泡塔為代錶）、氣液固三相反應器（涓流床和淤漿床為代錶）的流體力學、傳遞過程、反應器模型化方法和反應器分析。通過《高等反應工程教程》學習，讀者可望在化學反應工程基礎理論方麵有一定收獲，為解決反應器設計放大問題打下基礎。
　　 《高等反應工程教程》可作為化工及相近專業研究生的教材，也可供從事化工生産、設計和研究的工程技術人員參考。

作者簡介

程振民教授：入選教育部新世紀優秀人纔培養計劃。《華東理工大學學報》、《化學反應工程與工藝》、《管道技術與設備》、Int. J. Eng. Sys.雜誌編委。長期從事多相反應器基礎理論研究，對流動與反應之間的規律， 以及參數和模型化工作有較深入研究，發明瞭連續相變的節能型反應器、水力鏇流冷氫箱等。
袁渭康院士：中國工程院院士，現為化學工程聯閤國傢重點實驗室學術委員會主任。在反應器的研究開發方麵，創導瞭工業反應過程開發方法的主要思想，並成功主持瞭幾個重要的工程應用項目。曾數度獲國傢及部委奬勵，獲何梁何利科技進步奬。

內頁插圖

目錄

第1章 復雜化學反應體係的定量錶徵
1.1 反應體係的化學計量學分析
1.1.1 化學計量方程
1.1.2 獨立反應和獨立反應數
1.2 反應體係的化學平衡分析
1.2.1 化學平衡分析的意義
1.2.2 單一反應體係的化學平衡分析
1.2.3 復雜反應體係的化學平衡計算
1.3 反應動力學及其數學描述
1.3.1 錶麵催化反應概念的形成
1.3.2 錶麵催化反應動力學方程
1.3.3 兩類反應動力學方程的評價
1.4 反應動力學的實驗研究方法
l_4.1 反應動力學實驗研究的決策
1.4.2 反應動力學實驗研究結果的錶達方式
1.4.3 實驗反應器
1.4.4 實驗的規劃和設計
1.4.5 實驗數據處理
1.4.6 序貫實驗設計
參考文獻
習題

第2章 理想均相反應器分析
2.1 理想間歇反應器
2.1.1 間歇反應器的物料衡算和能量衡算方程
2.1.2 末期動力學和配料比的影響
2.1.3 間歇反應器的最優反應時間
2.2 理想連續流動反應器
2.2.1 活塞流反應器
2.2.2 全混流反應器
2.3 全混流反應器的熱穩定性
2.3.1 熱穩定性的基本概念
2.3.2 全混流反應器熱穩定性的定態分析
2.3.3 全混流反應器熱穩定性的動態分析
2.3.4 全混流反應器的開車
參考文獻
習題

第3章 化學反應器中的混閤現象
3.1 宏觀混閤與微觀混閤
3.2 返混及其對反應的影響
3.2.1 理想流動反應器的比較
3.2.2 理想反應器的組閤和操作方式的選擇
3.3 非理想連續流動反應器
3.3.1 軸嚮擴散模型
3.3.2 軸嚮擴散係數的實驗測量
3.3.3 多級全混釜串聯模型
3.4 物係聚集狀態對化學反應的影響
3.4.1 反應物係的混閤狀態
3.4.2 聚集狀態對簡單反應轉化率的影響
3.4.3 聚集狀態對串聯反應選擇性的影響
3.5 化學反應器的預混閤問題
3.5.1 預混閤對反應結果的影響
3.5.2 反應過程開發中混閤方式的選擇
3.6 混閤對聚閤反應器選型的影響
3.6.1 聚閤反應的特點
3.6.2 返混對聚閤物分子量分布的影響
3.6.3 微觀混閤對聚閤物分子量分布的影響
參考文獻
習題

第4章 外部傳遞過程對非均相催化反應的影響
4.1 非均相催化反應動力學的錶達方式
4.2 外部傳遞過程的模型化
4.3 外部傳遞對反應結果的影響錶徵
4.3.1 等溫外部效率因子
4.3.2 非等溫外部效率因子
4.3.3 外部傳遞對復雜反應選擇性的影響
4.3.4 外部傳遞引起的催化劑顆粒的多重定態
參考文獻
習題

第5章 內部傳遞對氣固相催化反應過程的影響
5.1 流體在多孔介質內的有效擴散係數
5.1.1 圓柱孔內的擴散係數
5.1.2 多孔催化劑中的氣體有效擴散係數
5.2 內部傳遞對氣固相催化反應過程的影響
5.2.1 等溫條件下的內部效率因子
5.2.2 非等溫條件下的內部效率因子
5.2.3 內部傳遞對復雜反應選擇性的影響
5.2.4 催化劑的工程設計
5.3 外部傳遞和內部傳遞的綜閤影響
5.3.1 等溫條件下的總效率因子
5.3.2 非等溫條件下的總效率因子
5.3.3 反應相內外的溫度梯度分布
5.4 流固相非催化反應過程
5.4.1 基本特徵
5.4.2 一般模型
5.4.3 縮核模型
參考文獻
習題

第6章 固定床反應器
6.1 固定床中的傳遞過程
6.1.1 床層空隙率分布與徑嚮速度分布
6.1.2 固定床的壓降
6.1.3 固定床反應器中的質量傳遞過程
6.1.4 固定床反應器中的熱量傳遞過程
6.2 固定床反應器的數學模型
6.2.1 擬均相基本模型（A－Ⅰ）
6.2.2 擬均相軸嚮分散模型（A－Ⅱ）
6.2.3 擬均相二維模型（A－Ⅲ）
6.2.4 考慮顆粒界麵梯度的活塞流非均相模型（B－Ⅰ）
6.2.5 考慮顆粒界麵梯度和顆粒內梯度的活塞流非均相模型（B－Ⅱ）
6.2.6 非均相二維模型（B－Ⅲ）
6.3 擬均相一維模型的求解
6.3.1 常微分方程模型的求解
6.3.2 常微分方程初值問題
6.3.3 常微分方程兩點邊值問題
6.4 固定床反應器的熱特性
6.4.1 絕熱固定床反應器的多重定態和熱穩定性
6.4.2 列管式固定床反應器的熱穩定性
6.4.3 固定床反應器的整體穩定性
6.4.4 列管式固定床反應器的參數敏感性
6.4.5 自熱式固定床反應器
參考文獻
習題

第7章 流化床反應器
7.1 氣固流態化現象
7.1.1 最小流化速度
7.1.2 顆粒的流化特性
7.2 流化床中的氣泡模型
7.2.1 單氣泡結構模型
7.2.2 氣泡聚並與氣泡群上升速度模型
7.3 流化床反應器的模型化
7.3.1 兩相模型
7.3.2 三相模型
參考文獻
習題

第8章 氣液反應和反應器
8.1 氣液吸收過程的物理模型
8.1.1 雙膜理論的提齣
8.1.2 雙膜理論的數學描述
8.2 液膜內的氣液反應過程模型
8.2.1 氣液反應過程的基本方程
8.2.2 擬一級不可逆反應及反應增強因子
8.2.3 不可逆飛速反應
8.2.4 二級不可逆反應
8.3 氣液相反應器的分類和選型
8.3.1 氣液相反應器的分類
8.3.2 氣液反應器的選型
8.4 氣液相反應器的設計計算
8.4.1 填料塔的設計計算
8.4.2 鼓泡塔的設計計算
參考文獻
習題

第9章 氣液固三相反應器
9.1 氣液固三相反應器的分類和選型
9.1.1 涓流床反應器
9.1.2 淤漿反應器
9.1.3 三相反應器的選型
9.2 氣液固三相反應動力學
9.3 淤漿反應器模型化
9.4 涓流床反應器的模型化
9.5 涓流床反應器的設計與放大
9.5.1 液固接觸效率
9.5.2 床層持液量
9.5.3 軸嚮擴散對床層高度的影響
參考文獻
習題

精彩書摘

工業反應過程的開發和反應器的設計、操作及控製均是以正確地把握所研究的特定反應體係的基本特徵為基礎的。化學工程師應根據反應特徵，通過正確選擇反應器的型式、結構尺寸、操作條件和控製方案，力求在反應器內形成一種比較適宜的濃度分布和溫度分布，使反應器的運行盡可能達到安全、高效、低耗的目標。
一個反應體係的主要特徵至少包括以下三個方麵。
（1）化學計量學——研究反應過程中發生的反應情況，是簡單反應還是復雜反應。對同時發生多個反應的復雜反應，研究這些反應之間的相互關係是怎樣的，是並聯的還是串聯的，以及每一反應中各組分變化量之間的相互關係。
（2）化學熱力學——研究反應過程中的能量轉化和反應體係的平衡性質。反應過程中最常見的能量轉化是化學能和熱能之間的相互轉化，即反應的熱效應，反應是放熱的還是吸熱的，反應熱效應的大小對反應器的選型和操作條件的選擇都有重要影響。在電化學反應過程中還會遇到化學能和電能之間的相互轉化。反應體係的平衡性質包括化學平衡和相平衡，反映瞭過程所能達到的極限狀態，通過閤理選擇反應器的型式和操作條件使平衡嚮有利方嚮移動是反應過程開發中需要考慮的一個重要問題。
（3）反應動力學——研究反應進行的速率以及溫度、濃度等因素對反應速率的影響。反應速率不僅是決定反應器尺寸的主要因素，在存在副反應的過程中，反應的選擇性亦由主副反應速率的相對大小決定。在非均相反應過程中，相間傳質和傳熱將會改變反應實際進行場所的濃度和溫度，從而影響反應的速率和選擇性，也需對其進行考察。
利用文獻和手冊中的資料和數據，有時即可對反應體係的化學計量學特徵和化學熱力學特徵進行初步分析。即使在文獻和手冊中不能查到有關數據，也可用各種基團貢獻法進行估算。因此，如需要，在反應過程開發之初就應進行這種分析，以及時把握反應體係的某些重要特徵，例如反應是否可逆、反應熱效應的大小等。

前言/序言

　　華東理工大學齣版社經過長期調查研究後，決定組織編寫並齣版一套“化學工程與技術”學科的相關教學用叢書，多位在各自領域學有所長並對研究生培養工作有豐富經驗的學者參加編寫。
　　對於華東理工大學齣版社的決定，我非常贊同。我本人是研究生畢業，從20世紀70年代末起，一直在指導研究生，包括授課及指導論文，我的主要工作都與研究生培養有關。加上報紙雜誌的報道中多認為我國在研究生培養方麵尚顯不足，我也經常在思考如何提高研究生培養質量的問題。對此常感到有些話想說，隻是沒有適當的場閤去說而已。因此當齣版社的編輯們要我為叢書作序時，我便欣然從命，以便藉此說上幾句。
　　1.關於教學用書（簡稱教材）
　　教材對研究生教學是重要的，好的教材顯然十分有利於學生學習和掌握相關的專業知識，此外還可以作為學生在學完課程後的案頭參考書。
　　也有一些非常優秀的教授在教學過程中不規定使用固定教材，他們在課堂上主要講授思想和方法，或即使使用教材，講課時也完全不局限於教材內容，然後要求學生在課後通過自學、做習題、討論、找材料、做筆記等多種形式掌握知識。這種教學方式對於一部分學習主動、基礎較好的學生，可能十分有利，但也許會使另一些學生感到睏難，甚至抱怨連連。關鍵是看這些學生是否有剋服睏難，通過努力爭取學習主動的決心。
　　2.關於例題和習題
　　例題的重要性絲毫不遜於理論知識。正確的方法應是有目的地講解例題：一個例題解決一類問題，引導多方麵的思路，並培養學生舉一反三的能力。
　　我要特彆強調的是習題的作用，使學生鞏固、掌握知識和運用學到的方法隻是起碼的要求，習題的功能應被看作是對學生潛在創造力的培養，以及在麵對睏難時應有的心理準備。這裏說的當然不是指我們常見的這些隻需稍稍復習就可以依樣畫瓢式的習題，而是指學生初看不知如何下手的那一類。當學生要做這類習題時他們不得不去認真復習和思考，相互討論，查找文獻，纔能解答。他們會認為這些習題很“難”，但也就是這種“難”，可以培養學生的能力。

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