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绪论1

一、化学反应工程的发展1

（一）化学反应工程的发展历史1

（二）现代化学工业的发展趋势2

（三）化学反应工程的发展趋势2

二、反应过程与技术的研究方法3

（一）化学反应工程与其他学科的关系3

（二）反应技术的开发过程4

（三）放大程度和开发周期5

（一）反应器的分类6

三、反应装置与反应方法概述6

（二）反应器的设计7

（三）理想流动与非理想流动8

小资料 生物技术发展要求性能更高的生物反应器9

本章小结10

复习与思考10

第一章 均相反应技术11

第一节 均相反应器的特点及结构11

一、釜式反应器11

（一）釜式反应器的壳体结构12

（二）搅拌器13

（四）换热装置15

（三）传动装置及密封15

二、管式反应器16

第二节 均相反应器的生产原理17

一、均相反应技术基础17

（一）动力学方程定义17

（二）均相简单反应动力学方程（等温恒容过程）18

（三）复合反应动力学及选择率19

（四）等温变容过程21

二、釜式反应器的生产原理23

（一）间歇操作23

（二）连续操作24

三、管式反应器的生产原理26

第三节 反应器的选择与评价28

一、反应器的组合操作28

（一）平推流反应器的串、并联28

（二）全混流釜式反应器的串、并联28

二、反应器型式和操作方式的选择31

（一）生产能力的比较31

（二）复合反应选择性的比较33

三、非等温过程反应器的生产原理34

（一）间歇釜式反应器34

（二）平推流反应器35

（三）全混流釜式反应器的热稳定性36

一、停留时间分布函数37

第四节 非理想流动37

二、停留时间分布密度函数38

三、停留时间分布密度函数的应用39

四、非理想流动的影响及改善措施39

第五节 釜式反应器的操作指导40

一、开车40

二、反应釜系统的操作40

三、停车41

技能训练 釜式反应器的仿真操作41

小资料 新型立卧式球形反应釜45

本章小结46

习题47

复习与思考47

本章符号48

第二章 气-固相固定床催化反应技术50

第一节 固定床反应器的特点及结构51

一、固定床反应器的特点及工业应用51

二、固定床反应器的结构与特点52

（一）固定床反应器类型52

（二）换热式固定床反应器54

第二节 催化剂及其催化作用56

一、催化剂与催化作用56

（一）催化剂56

（三）催化作用57

（二）催化剂的组成57

（四）催化剂性能58

二、催化剂的制备59

（一）催化剂的制备方法59

（二）催化剂的活化及钝化61

（三）催化剂的失活61

（四）催化剂的再生62

（五）对工业催化剂的一般要求62

第三节 气-固相催化反应动力学63

一、气-固非均相催化反应过程与控制步骤63

二、催化剂表面的吸附作用63

（二）等温吸附方程64

（一）物理吸附与化学吸附64

三、气-固相催化反应动力学66

（一）气-固相催化反应速率66

（二）双曲线型的反应速率方程66

第四节 固定床催化反应器的生产原理70

一、催化剂的装填特性71

（一）颗粒直径与形状71

（二）床层空隙率72

（三）固定床的当量直径73

（四）催化剂的装填73

（二）气体的分布74

（三）床层压降74

二、流体在固定床中的流动特性74

（一）流动特性74

三、固定床反应器中的传质与传热76

（一）固定床中的传质76

（二）固定床中的传热80

四、固定床反应器的设计计算82

（一）催化剂用量的计算82

（二）反应器床层高度及直径的计算83

第五节 固定床反应器的操作指导84

一、温度调节84

（三）催化剂床层传热面积的计算84

二、压力调节85

三、氢油比的控制86

四、空速操作原则86

五、催化剂器内再生操作86

技能训练 固定床反应器的仿真操作87

小资料 催化剂发展前景展望92

本章小结93

复习与思考94

习题94

本章符号95

第三章 流化床反应技术97

一、流化床反应器的特点及工业应用98

第一节 流化床反应器的特点及结构98

二、流化床反应器的结构99

第二节 流化床反应器的生产原理101

一、流态化101

（一）流态化的形成101

（二）散式流态化和聚式流态化102

（三）流化床中常见的异常现象103

（四）流化速度104

（五）流化床的压降107

（六）流化床的膨胀比和空隙率108

（二）床层与器壁间的传热109

（一）流化床传热过程分析109

二、流化床反应器的传热过程109

（三）流化床内换热器的结构型式110

（四）流化床内换热器传热面积的计算112

三、流化床反应器的计算113

（一）流化床直径的计算113

（二）流化床高度的确定113

四、内部构件的选择及参数的确定115

（一）气体分布板的计算和预分布器的选择115

（二）挡板和挡网结构参数的确定118

（三）气-固分离装置结构参数的确定120

第三节 高速流态化技术123

一、高速流态化与低速（传统）流态化的比较123

三、高速流态化技术的应用124

二、高速流态化的特点124

第四节 流化床反应器的操作指导125

一、颗粒粒度和组成的控制126

二、压力的测量与控制126

三、温度的测量与控制126

四、流量控制126

五、开停车及防止事故的发生127

技能训练 流化床反应器的仿真操作128

小资料 循环流化床燃烧技术134

本章小结135

复习与思考135

本章符号136

习题136

第四章 气-液相反应技术138

第一节 气-液相反应器的特点及结构138

一、气-液相反应器的特点及工业应用138

二、气-液相反应器的结构139

（一）鼓泡塔反应器139

（二）鼓泡管反应器140

（三）搅拌釜式反应器141

（四）膜式反应器141

第二节 气-液相反应器的生产原理142

一、双膜理论142

二、宏观动力学方程的建立144

三、测定液相反应速率的方法147

四、反应器型式的选择148

第三节 鼓泡塔反应器148

一、鼓泡塔流体力学148

（一）气泡大小149

（二）鼓泡塔的气体压降150

（三）气泡上升速度150

（四）含气率151

（五）比相界面152

二、鼓泡塔的传质和传热152

（一）鼓泡塔的传质152

（二）鼓泡塔的传热152

（一）反应器体积153

三、鼓泡塔的设计计算153

（二）反应器直径和高度的确定154

第四节 气-液相反应器的操作指导155

一、反应器的结构156

二、工艺流程156

三、操作参数157

四、技术经济指标158

技能训练 气-液相反应器的仿真操作158

本章小结163

复习与思考163

习题164

本章符号164

参考文献166