化學反應工程學內容簡介
本書以反應動力學為主線,分析了流動、混合、傳遞過程等物理因素對反應速率的影響規律。根據各類反應器的結構和操作特點建立了其數學模型(操作方程),目標是實現反應器的優化設計和優化操作。按從均相反應體系到非均相反應體系的順序,分別介紹了理想流動反應器、非理想流動反應器、氣固催化反應器、氣液反應器和氣液固三相催化反應器。 此外,本書還介紹了微通道反應器,以及兩類新型反應-分離耦合反應技術——催化精餾和膜反應器。
本書可用作化學工程與技術一級學科本科生和研究生“化學反應工程”和“催化反應工程”課程的教材,也可供其他相關學科師生及有關技術人員參考。[1]
化學反應工程學圖書目錄
1緒論/1
1.1化學反應的分類2
1.2反應器的分類4
1.3反應器的放大6
1.4反應器模型的建立7
2化學反應動力學基礎/9
2.1化學反應中的計量關系9
2.2化學反應速率14
2.3反應速率方程15
2.4自催化反應18
2.5可逆反應19
習題25
3理想反應器/28
3.1間歇釜式反應器(batch reactor,BR)28
3.2全混流反應器(continuous stirred tankreactor,CSTR)33
3.3活塞流反應器(piston/plug flow reactor,PFR)49
3.4理想反應器的比較與組合56
習題68
4非理想流動反應器/75
4.1停留時間分布75
4.2理想反應器內的停留時間分布83
4.3非理想流動反應器模型85
4.4混合對反應器操作性能的影響96
習題99
5氣固催化反應宏觀動力學/103
5.1多孔催化劑結構和物性參數103
5.2催化劑表面的本征反應速率方程105
5.3孔內擴散114
5.4固體顆粒與流體間的傳質與傳熱132
5.5氣固催化反應總速率方程141
習題143
6氣固催化反應器/148
6.1固定床反應器148
6.2流化床催化反應器170
習題177
7氣液反應器與氣液固反應器/180
7.1氣液反應器180
7.2氣液固反應器193
習題205
8反應工程新技術/207
8.1微通道反應器207
8.2反應-分離耦合催化反應技術219
8.3超重力反應器和電化學反應器232
參考文獻/236
符號說明/237[1]
化學反應工程學作者簡介
王安杰,大連理工大學,教授,近三年主要教學經歷(包括授課名稱、起止時間、授課對象、所在單位等)
《反應工程》 2013.9-2014.1 本科生 大連理工大學
《反應工程II》 2013.9-2014.1 研究生 大連理工大學
《反應工程》 2014.9-2015.1 本科生 大連理工大學
《反應工程II》 2014.9-2015.1 研究生 大連理工大學
《反應工程》 2015.9-2016.1 本科生 大連理工大學
《反應工程II》 2015.9-2016.1 研究生 大連理工大學
近三年主要科研經歷(包括課題名稱、起止時間、來源、鑒定結論、獲獎情況等)
(1)國家自然科學基金-遼寧聯合基金重點項目,U1508205,清潔油品生產技術基礎研究,2016/01-2019/12。
(2)國家自然科學基金石化聯合基金重點項目,U1162203,過渡金屬硫化物加氫催化劑制備科學及劣質柴油改質催化體系構建,2012/01-2015/12。
(3)國家自然科學基金面上項目,21073022,可變價態過渡金屬氧化物對過渡金屬磷化物加氫脫硫和加氫脫氮性能的助催化作用機制,2011/01-2013/12。
(4)博士點學科基金面上項目,20100041110016,等離子體與光催化協同分解硫化氫制氫研究,2011/01-2013/12。
學術兼職情況:
中國化學會催化專業委員會委員
《化學反應工程與工藝》編委
《大連理工大學學報》編委[1]
化學反應工程學推薦
化學反應工程是化學工程與技術一級學科的核心課程之一,主要研究在工業上實現化學反應過程時所面臨的工程技術問題。要實現實驗室技術的轉化和應用,必須研究流動、混合和傳遞等物理因素對化學反應轉化和目標產物選擇性的影響規律,消除或減弱物理因素對反應過程的不利影響,避免化工生產中普遍存在的“放大效應”。具體體現在反應器的設計和操作兩個方面,即確定優化設計方案和優化操作條件。隨著材料科學、生物技術、環境技術等領域的迅速發展,反應技術也在這些領域得到廣泛應用,本書內容為相關領域的師生和技術人員研究反應器奠定了科學基礎。
本書結合了大連理工大學本科生《反應工程》課程和研究生《反應工程II》課程的多年教學實踐和心得,融合了周裕之教授編寫的《化學反應工程學基礎》教材、王安杰教授與周裕之教授合編的《催化反應工程》教材和王軍、張守臣和王立秋編寫的《反應工程》的精華,借鑒了日本和美國大學代表性教材,并大量參考了國內已出版的教材和專著。為了全面反映新型反應技術及其研究和應用進展,拓展了“反應工程新技術”一章。[1]