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第一章 绪论1

1-1 绪言1

1-2 何谓化学反应工程1

1-3 与化学反应工程有关之其他学门3

1-4 理想化学反应器之种类与应用范围之简介7

1-4-1 化学反应器之分类7

1-4-2 化学反应器之应用范围15

1-5 化学反应方程式及系数平衡16

1-5-1 计量方程式与计量系数16

1-5-2 化学反应之分类18

1-5-2-1 单一反应与复合反应18

1-5-2-2 基本反应与非基本反应19

1-5-2-3 均匀反应与不匀反应20

1-6 化学反应速率之定义21

1-6-1 化学反应速率21

1-6-2 影响反应速率之变数22

1-6-3 与反应速率有关之反应进行变数23

第二章 化学反应之热力学27

2-1 绪言27

2-2 反应热之计算27

2-2-1 化学反应热27

2-3 平衡常数与平衡转化率之计算32

2-4-1 热力学线图48

2-4 热力学基本数据之来源48

2-4-3 热化学数据之原始文献49

2-4-2 热力性质表49

第三章 化学反应动力学之基本观念61

3-1 绪言61

3-2 反应速率方程式及其中之变数61

3-3 反应速率与浓度之关系65

3-4 反应速率常数与反应活化能之定义以及二者之关系70

3-4-1 反应速率常数70

3-4-2 反应活化能73

3-4-3 反应速率常数与反应活化能之关系74

3-5-1-1 恒容系统之零级反应82

3-5 基本化学反应之数学特质分析与图解82

3-5-1 简单恒容反应系统之数学特质82

3-5-1-2 恒容系统之一级反应83

3-5-1-3 恒容系统之二级反应84

3-5-1-4 恒容系统之三级反应86

3-5-1-5 恒容系统之n级反应87

3-5-2 简单可变体积反应系统之数学特质89

3-5-2-1 可变体积系统之零级反应92

3-5-2-2 可变体积系统之一级反应92

3-5-2-3 可变体积系统之二级反应93

3-5-3-1 积分分析法94

3-5-3 基本化学反应之图解分析94

3-5-2-4 可变体积系统之n级反应94

3-5-3-2 微分分析法98

3-6 由批示反应器实验数据来决定反应速率方程式之技巧与可信度104

3-6-1 决定反应速率方程式之技巧104

3-6-1-1 总压力法104

3-6-1-2 部分分析法108

3-6-2 速率测定之可信度112

3-6-2-1 反应速率常数之精密度112

3-6-2-2 活化能测量之精密度114

3-7-1 零级反应115

3-7 半衰期之定义与应用115

3-7-2 一级反应116

3-7-3 二级反应116

3-7-4 n级反应119

3-8 非基本化学反应速率方程式之推导——假平衡与中间产物稳定状态之阐释121

3-8-1 非基本反应之动力模式121

3-8-2 中间产物之类型与所涉及之反应机构123

3-8-3 利用假平衡与中间产物稳定状态之假设求动力模式129

3-9 利用分子理论解释化学反应机构137

3-9-1 化学反应动力学之分子理论137

3-9-2 碰撞论139

3-9-3 暂态论143

3-9-4 分子理论与阿瑞尼士定律之比较144

4-1 绪言153

4-2 可逆反应与化学平衡153

4-2-1 可逆反应之定义153

第四章 复合化学反应系统153

4-2-2 速率常数与平衡常数之关系155

4-3 可逆化学反应速率方程式之推导与实例161

4-3-1 一级可逆反应161

4-3-2 二级可逆反应165

4-3-2-1 正逆反应均为二级反应165

4-3-2-2 正反应为二级而逆反应为一级反应167

4-4 平行化学反应速率方程式之推导与实例174

4-4-1-1 一级不可逆平行反应175

4-4-1 简单平衡反应175

4-4-1-2 一级可逆平行反应177

4-4-1-3 高级不可逆平行反应180

4-4-2 竞争平行反应185

4-5 连锁化学反应速率方程式之推导与实例192

4-6 自催化化学反应速率方程式之推导与实例199

4-7 平行-连锁化学反应速率方程式之推导与实例204

第五章 气-固相催化反应系统219

5-1 绪言219

5-3-1 触媒之种类与功能220

5-3 催化反应之特性220

5-2-2 气-固相催化反应器之种类220

5-2 气-固相催化反应实例与反应器种类220

5-2-1 气-固相催化反应之实例220

5-3-2 催化反应之性质222

5-4 气-固相催化反应之进行步骤224

5-5 气-固相催化反应中化学反应速率方程式之推导227

5-5-1 兰牟而吸附恒温式227

5-5-2 其他吸附恒温式与吸附热234

5-5-3 反应速率方程式240

5-5-3-1 表面反应速率控制——平衡吸附241

5-5-3-2 吸附速率控制——平衡表面反应248

5-6-1 整体反应速率255

5-6 质传与传热速率对整体速率影响之简要说明255

5-6-2 质传之影响256

5-6-3 传热之影响259

5-7 在实验室中避免质传与传热影响之方法263

第六章 化学反应器之构造273

6-1 绪言273

6-2 槽式反应器274

6-2-1 反应器之特性分析274

6-2-1-1 分批槽式反应器274

6-3-1 反应器之特性分析与反应器构造之机械特徵275

6-3 管式反应器275

6-2-2-1 分批槽式反应器275

6-2-2 反应器构造之机械特徵275

6-3-1-1 连续流动反应器-管式反应器277

6-4 连续搅拌式反应器279

6-4-1 反应器之特性分析279

6-4-1-1 连续流动搅拌槽反应器279

6-4-2 反应器构造之机械特徵281

6-4-2-1 连续流动搅拌槽反应器281

6-5 流体化式反应器282

6-6 其他反应器286

6-6-1 固定床反应器286

6-6-2 滴流床反应器290

6-6-3 移动床反应器292

6-6-4 浆料反应器293

6-6-5 半批式或半流动式反应器296

第七章 化学反应器设计之基本观念299

7-1 绪言299

7-2 化学反应器之质量均衡方程式之推导与说明299

7-3 化学反应器之能量均衡方程式之推导与说明302

7-4 各型理想反应器之特性分析305

7-4-1 反应器之特性分析305

7-4-2 反应器之空间时间与空间速度308

7-5 理想批式反应器之设计309

7-6-1 塞状流动反应器——基本假设与设计方程式313

7-6 理想管式反应器之设计313

7-6-2 塞状流动反应器之平均滞流时间318

7-6-3 管式反应器之串联-并联组合320

7-7 理想连续搅拌式反应器之设计322

7-7-1 CSTR之基本假设与稳态下之设计方程式323

7-7-2 CSTR之平均滞留时间328

7-8 理想连续搅拌式反应器之串联330

7-8-1 CSTR串联之设计方程式330

7-8-2 CSTR串联之图解分析法332

7-8-3 CSTR串联之代数分析法340

7-9-1 单一CSTR与PFR之大小比较346

7-9 理想连续搅拌式反应器与理想管式反应器之比较346

7-9-2 CSTR串联与PFR之大小比较349

7-9-3 恒温CSTR与PFR之基本设计式之比较358

7-10 由管式反应器与连续搅拌式反应器之实验数据推导反应速率方程式360

7-10-1 由实验室PFR数据推导速率式360

7-10-2 由实验室CSTR数据推导速率式366

第八章 理想化学反应器之选择率与其最佳化375

8-1 绪言375

8-2 选择率与产率之定义376

8-3 选择率与操作条件及反应型态之定性分析381

8-3-1 平行反应381

8-3-2 连锁反应386

8-3-2-1 连锁一级不可逆反应387

8-3-2-2 不同级数之连锁不可逆反应390

8-3-2-3 可逆反应：连锁或平行391

8-3-3 平行-连锁反应393

8-4 批式与管式反应器之定量分析397

8-4-1 产物分布与反应器大小之定量处理397

8-4-2 平行反应403

8-4-3 连锁反应403

8-4-4 平行-连锁反应405

8-5 连续搅拌式反应器之定量分析410

8-5-1 平行反应410

8-5-2 连锁反应412

8-5-3 平行-连锁反应416

第九章 理想化学反应器之温度效应425

9-1 绪言425

9-2 放热及吸热反应之平衡转化率与温度之关系425

9-3 非恒温反应器之实例433

9-3-1 应用於化学反应器之能量均衡式433

9-3-2 非恒温批式反应器435

9-3-3 非恒温CSTR444

9-3-3-1 单一CSTR444

9-3-3-2 CSTR之串联446

9-4 管式绝热反应器之设计451

9-5 绝热连续搅拌式反应器之多稳定状态456

中英文名词索引459