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第1章 绪论 1

1.1化工生产与设备及其发展 1

1.1.1化工反应过程与设备 2

1.1.2化工发展的趋势 3

1.2基本概念 6

1.2.1反应进程和效率变量 6

1.2.2独立反应数 10

1.3反应器的分类和选型 13

1.4反应器设计的基本方程及其放大 17

习题 20

第2章 化学反应动力学（微观动力学） 22

2.1反应速率方程 22

2.1.1反应速率 22

2.1.2反应速率方程 25

2.1.3反应速率常数 26

2.2均相反应动力学 33

2.2.1单一反应 34

2.2.2复合反应 38

2.2.3反应网络 43

2.3多相催化与吸附 44

2.3.1催化剂与催化作用 46

2.3.2吸附与脱附 49

2.4多相催化反应动力学 57

2.4.1简化假定 57

2.4.2表面反应类型 57

2.4.3速率方程 58

2.5速率方程的建立 64

2.5.1积分法 65

2.5.2微分法 66

习题 69

第3章 物料衡算 71

3.1物料衡算的方法 71

3.1.1物料衡算的步骤 71

3.1.2物料衡算式 72

3.1.3计算基准 73

3.1.4联系或惰性组分 75

3.2复杂过程的物料衡算 76

3.2.1自由度分析 76

3.2.2稳态过程 78

3.2.3非稳态过程 80

习题 82

第4章 能量衡算 84

4.1能量衡算方法 84

4.1.1能量衡算的目的与步骤 84

4.1.2能量衡算式 84

4.1.3稳态系统的热量衡算 87

4.1.4非稳态过程的热量衡算 91

4.2物料和能量联合衡算 91

习题 95

第5章 釜式反应器 96

5.1概述 96

5.1.1釜式反应器的特点、结构、类型和材质 96

5.1.2基本概念 98

5.2釜式反应器的物料衡算 99

5.3等温间歇釜式反应器 99

5.3.1单一反应的反应时间与反应体积的计算 100

5.3.2最优反应时间 103

5.3.3复合反应 105

5.4连续釜式反应器 107

5.4.1全混流模型 107

5.4.2反应体积 108

5.4.3单一反应的特点 111

5.4.4全混流反应器的串联 112

5.4.5全混流反应器串联的最佳反应体积比 116

5.4.6全混流反应器的并联 118

5.5半间歇釜式反应器 119

5.6复合反应的收率与选择性 122

5.6.1总收率与总选择性 122

5.6.2平行反应 123

5.6.3连串反应 125

5.7变温釜式反应器 128

5.7.1间歇釜 128

5.7.2连续釜 129

5.8搅拌器的设计 135

5.8.1搅拌器的特性 135

5.8.2搅拌器的功率 142

5.8.3搅拌器的放大 147

5.9搅拌釜的罐体 147

5.9.1罐体的尺寸 147

5.9.2搅拌釜的传热方式 148

5.9.3传热剂 150

5.9.4搅拌轴 150

5.9.5搅拌釜的轴（密）封 151

5.9.6传动装置 151

习题 151

第6章 管式反应器 154

6.1等温管式反应器的设计 154

6.1.1管式反应器的特点 154

6.1.2活塞流模型 154

6.1.3单一反应 156

6.1.4多个反应 157

6.1.5管式反应器与连续釜式反应器反应体积的比较 159

6.1.6活塞流反应器的串联、并联 163

6.1.7循环反应器 164

6.2变温管式反应器 167

6.2.1热量衡算式 167

6.2.2绝热反应 167

6.2.3最佳温度序列 170

习题 172

第7章 停留时间分布与反应器的流动模型 174

7.1停留时间分布（RTD） 175

7.1.1概述 175

7.1.2 RTD的定量描述 175

7.1.3 RTD的实验测定 177

7.1.4统计特征值 179

7.2理想流动模型 181

7.2.1模型方法 181

7.2.2理想流动模型 182

7.3非理想流动现象 184

7.4非理想流动模型 186

7.4.1离析流模型 186

7.4.2多釜串联模型 188

7.4.3轴向扩散模型 190

7.4.4组合模型 194

7.5流体的混合 196

7.5.1流体的混合态 196

7.5.2流体混合态对反应的影响 197

习题 199

第8章 多相催化反应器 201

8.1多相催化的传递过程 201

8.1.1速率控制步骤与相间传递基本方程 201

8.1.2外扩散的影响 203

8.1.3内扩散的影响 206

8.1.4内外扩散的综合影响 212

8.1.5扩散影响的判定 214

8.2固定床反应器 216

8.2.1多相催化反应器的类型 216

8.2.2固定床中的压降与数学模型 217

8.2.3绝热式固定床反应器 219

8.2.4换热式固定床反应器 222

8.2.5自热式固定床反应器 223

8.2.6热点温度 224

8.3流化床反应器 225

8.3.1流态化 225

8.3.2流化床催化反应器 226

8.4实验室催化反应器 226

8.4.1基本要求 227

8.4.2实验反应器 227

第9章 多相反应器 231

9.1气液反应器 231

9.1.1气液反应 231

9.1.2拟一级反应 233

9.1.3气液反应器的主要类型 235

9.1.4鼓泡塔的设计 237

9.1.5搅拌鼓泡釜的设计 239

9.2气液固反应器 240

9.2.1气液固反应 240

9.2.2滴（涓）流床反应器 242

9.2.3浆态反应器 243

第10章 生化反应工程基础 246

10.1概述 246

10.1.1生物技术 246

10.1.2生化反应过程 246

10.2生化反应动力学基础 247

10.2.1酶催化反应及其动力学 247

10.2.2微生物反应过程的动力学 258

10.3固定化生物催化剂 266

10.3.1概述 266

10.3.2酶和细胞的固定化 267

10.4生化反应器 269

10.4.1概述 269

10.4.2生化反应器的类型 269

10.4.3生化反应器的计算 273

附录 278

附录Ⅰ 模拟试题 278

附录Ⅱ 量子化学计算简介 281

参考文献 295

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