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第1篇 反应过程1

第1章 绪论1

1.1 化学反应过程1

1.1.1 研究内容1

1.1.2 与其他学科的关系2

1.1.3 操作方式3

1.1.4 研究方法3

1.2 化学反应及反应器分类4

1.2.1 化学反应分类4

1.2.2 化学反应器分类4

1.3 反应器计算的基本内容和基本方程6

1.3.1 反应器计算的基本内容6

1.3.2 反应器计算的基本方程7

第2章 动力学基础9

2.1 化学动力学方程9

2.1.1 化学反应速率9

2.1.2 反应速率方程11

2.1.3 收率与选择性12

2.2 反应速率方程的建立13

2.2.1 单一反应13

2.2.2 复杂反应16

第3章 釜式反应器19

3.1 间歇釜式反应器的结构19

3.2 间歇釜式反应器尺寸及数量的计算21

3.2.1 反应器直径及高度的计算21

3.2.2 反应器体积及数量的计算21

3.3 等温间歇釜式反应器的计算23

3.4 变温间歇釜式反应器的计算25

3.5 连续操作釜式反应器26

3.5.1 单个连续操作釜式反应器26

3.5.2 多个串联连续操作釜式反应器28

3.5.3 连续操作釜式反应器的稳定操作31

3.6 釜式反应器的搅拌器35

3.6.1 搅拌的作用和要求35

3.6.2 搅拌釜内的流体流动36

3.6.3 搅拌装置的组成37

3.6.4 搅拌器的分类38

3.6.5 搅拌器的选型40

3.7 搅拌釜式反应器的传热装置40

3.7.1 夹套40

3.7.2 蛇管40

3.7.3 其他型式传热装置41

第4章 管式反应器44

4.1 活塞流模型44

4.2 恒温管式反应器设计45

4.2.1 恒容管式反应器计算46

4.2.2 变容管式反应器计算46

4.3 反应器反应体积的比较47

4.3.1 单个反应器比较48

4.3.2 多个串联连续操作釜式反应器与管式反应器比较49

4.3.3 多个串联连续操作釜式反应器的组合49

4.3.4 自催化反应51

4.4 循环反应器52

第5章 反应器内停留时间分布与流动模型55

5.1 流动模型55

5.1.1 理想流动模型55

5.1.2 非理想流动模型56

5.2 停留时间分布58

5.2.1 概述58

5.2.2 停留时间的定义与表征58

5.3 停留时间分布的实验测定60

5.3.1 脉冲法60

5.3.2 阶跃法63

5.4 停留时间分布的统计特征值64

5.4.1 数学期望64

5.4.2 方差64

5.5 理想反应器的停留时间分布65

5.5.1 活塞流模型65

5.5.2 全混流模型66

第6章 多相催化反应器69

6.1 概述69

6.2 固定床反应器的型式69

6.2.1 固定床反应器的特点69

6.2.2 固定床反应器的型式70

6.3 固定床反应器内的传递过程72

6.3.1 固体催化剂的宏观结构及性质72

6.3.2 固体催化反应过程步骤75

6.3.3 固定床反应器内的传递现象76

6.3.4 固定床内的流体流动77

6.3.5 床层的压力降78

6.4 固定床反应器的设计78

6.5 流化床反应器81

6.5.1 流化床反应器81

6.5.2 散式流化床和聚式流化床82

6.5.3 流化床的压降与流速82

6.6 流化床反应器的型式84

6.7 流化床反应器中的传递现象86

6.7.1 流化床反应器中的传质86

6.7.2 流化床反应器内的传热87

6.8 反应器工艺计算原则88

第2篇 分离过程90

第7章 分离过程的类别及在工业生产中的地位和作用90

7.1 分离过程的类别90

7.1.1 机械分离90

7.1.2 传质分离91

7.1.3 反应分离95

7.2 分离过程的地位与作用96

第8章 单级平衡分离过程97

8.1 相平衡97

8.1.1 气液平衡关系式97

8.1.2 相平衡常数的计算99

8.1.3 状态方程101

8.1.4 活度系数模型107

8.1.5 K因子的经验式112

8.1.6 烃类系统相平衡常数的近似估算——P-T-K图112

8.1.7 相平衡常数计算方法的选择114

8.2 泡、露点的计算115

8.2.1 泡点计算115

8.2.2 露点计算121

8.3 部分气化和部分冷凝计算125

8.3.1 等温闪蒸的计算128

8.3.2 绝热闪蒸的计算132

第9章 多组分精馏过程的计算142

9.1 设计变量的确定142

9.1.1 设计变量143

9.1.2 一些典型单元的设计变量分析144

9.1.3 装置的设计变量149

9.2 普通多组分精馏的简捷计算152

9.2.1 清晰分割的物料衡算152

9.2.2 最少理论板数156

9.2.3 最小回流比161

9.2.4 回流比R的选择162

9.2.5 简捷法求理论板数163

9.3 逐板计算法（Lewis-Matheson）166

9.4 精馏塔的严格计算167

9.4.1 数学模型的建立168

9.4.2 方程合并170

9.4.3 托马斯法解三对角矩阵方程172

9.4.4 泡点法（BP法）173

第10章 特殊精馏187

10.1 萃取精馏及其计算187

10.1.1 萃取精馏的基本原理及萃取剂的作用188

10.1.2 萃取剂的选择189

10.1.3 萃取精馏流程189

10.1.4 萃取精馏过程分析190

10.1.5 萃取精馏过程的计算192

10.2 共沸精馏及其计算194

10.2.1 形成共沸物的条件及其共沸物的特点194

10.2.2 共沸剂的选择196

10.2.3 共沸精馏流程197

10.2.4 共沸精馏的计算200

10.2.5 共沸精馏和萃取精馏的比较202

第11章 多组分吸收和解吸过程204

11.1 吸收过程的分类及应用204

11.2 工艺流程205

11.3 多组分吸收和解吸过程分析207

11.4 多组分吸收的计算209

11.4.1 吸收因子210

11.4.2 多组分吸收的简捷计算212

11.5 解吸（蒸出）过程218

11.5.1 解吸方法218

11.5.2 解吸过程的计算219

11.6 流率加和法（SR法）计算吸收和解吸过程220

11.6.1 Vj和Lj的校正221

11.6.2 Tj的校正221

11.7 化学吸收229

11.7.1 化学吸收过程分析230

11.7.2 化学吸收的类型230

11.7.3 化学吸收中的传质速率232

11.7.4 化学吸收计算237

第12章 气液传质设备241

12.1 板式塔241

12.1.1 板式塔的结构241

12.1.2 塔板的组成241

12.1.3 塔板的类型242

12.1.4 板式塔的流体力学性能243

12.2 填料塔247

12.2.1 填料塔的结构247

12.2.2 填料类型及性能评价248

12.2.3 气液两相在填料层内的流动251

12.2.4 填料塔的流体力学性能252

12.2.5 板式塔与填料塔的比较253

第13章 过程系统模拟计算255

参考文献261