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1.1 物料衡算1

1.1.1 概念1

1.1.2 例题1

［例1.1］甲醇(CH30H)合成反应物料衡算1

第1章 化学动力学1

［例1.2］连串-平行反应物料衡算2

1.1.3 习题3

1.2 反应速率与动力学方程7

［例1.3］等温间歇反应器反应时间与转化率的关系8

1.2.1 概念8

1.2.2 例题8

［例1.4］等温间歇反应器反应时间与反应物浓度的关系9

1.2.3 习题9

1.3 气-固相催化反应动力学20

1.3.1 概念20

1.3.2 例题21

［例1.5］催化反应机理与动力学方程21

［例1.6］均匀表面吸附动力学方程22

1.3.3 习题23

［例1.7］不均匀表面吸附动力学方程23

第1章 习题答案25

第2章 理想流动与非理想流动反应器29

2.1 活塞流反应器与全混流反应器29

2.1.1 概念29

2.1.2 例题30

［例2.1］PFR的操作特点30

［例2.2］CSTR的操作特点31

［例2.3］由实验数据设计工业反应器体积32

［例2.4］间歇反应器的操作优化33

［例2.5］在PFR与CSTR中进行可逆反应35

［例2.6］串联GSTR的反应体积36

［例2.7］PFR与CSTR的体积比较37

［例2.8］变摩尔反应的动力学方程推导39

［例2.9］PFR中进行变摩尔反应40

［例2.10］PFR与CSTR的串联42

［例2.11］在流动循环反应器中进行自催化反应43

［例2.12］CSTR的操作优化45

2.1.3 习题47

2.2 平行反应与串联反应的选择率58

2.2.1 概念58

［例2.13］平行-串联反应的最佳操作方式59

2.2.2 例题59

［例2.14］平行反应主产物出口最大浓度60

［例2.15］平行反应主产物产量最大时的温度61

［例2.16］平行反应主产物的最大收率62

［例2.18］串联反应分析62

［例2.17］PFR与CSTR中平行反应最大收率63

［例2.19］平行-串联反应的最佳反应时间65

2.2.3 习题67

2.3 逗留时间分布与非理想流动反应器78

2.3.1 概念78

［例2.20］由逗留时间分布计算反应转化率79

2.3.2 例题79

［例2.21］多级全混流模型计算实际反应器的转化率80

2.3.3 习题81

2.4 反应器热稳定性88

2.4.1 概念88

2.4.2 例题88

［例2.22］CSTR中的多重定态88

2.4.3 习题91

第2章 习题答案92

［例3.1］反应物组分在催化剂内部与气膜中的浓度分布99

3.1.2 例题99

3.1 气-固相催化反应宏观过程99

3.1.1 概念99

第3章 气-固相催化反应宏观动力学99

［例3.2］催化剂颗粒内有效扩散系数的计算100

［例3.3］实验测定催化剂颗粒的有效扩散系数和曲节因子101

3.1.3 习题103

3.2.1 概念105

3.2 内、外扩散对宏观速率的影响106

3.2.2 例题106

［例3.4］消除内扩散影响的催化剂粒径确定106

［例3.5］粒度和空隙率对催化剂内扩散效率因子的影响107

［例3.6］催化剂内扩散与外扩散效率因子108

［例3.7］定量计算内、外扩散影响109

3.2.3 习题110

第3章 习题答案119

第4章 气-固相催化反应器122

4.1 概述122

4.1.1 概念122

4.1.2 例题122

［例4.1］可逆放热反应的最佳温度曲线122

4.1.3 习题124

4.2.1 概念127

4.2 固定床传递过程127

4.2.2 例题128

［例4.2］固定床对壁的给热系数a1128

［例4.3］固定床有效导热系数λ?，与壁膜给热系数aw128

4.2.3 习题129

4.3 固定床催化反应器130

4.2.1 概念130

4.3.2 例题132

［例4.4］绝热催化床体积计算132

［例4.5］多段绝热固定床催化反应器设计136

［例4.6］连续换热式固定床催化反应器设计137

4.3.3 习题143

4.4 流化床催化反应器150

4.4.1 概念150

4.4.2 例题150

［例4.7］流化床与换热元件间的传热系数150

［例4.8］流化床反应器的计算151

4.4.3 习题154

第4章 习题答案156

5.1.1 概念158

5.1 流-固相非催化反应积学缩芯模型158

第5章 流-固相非催化反应动力学与反应器158

5.1.2 例题159

［例5.1］流-固相非催化反应控制步骤的确定159

［例5.2］流-固相非催化反应的完全反应时间160

［例5.3］流-固相非催化反应转化率与反应时间的关系161

［例5.4］在确定反应控制步骤的基础上计算反应时间162

5.1.3 习题163

5.2 流-固相非催化反应器167

5.2.1 概念167

［例5.5］固体颗粒呈活塞流动时，转化率与反应时间的关系168

5.2.2 例题168

［例5.6］固体颗粒呈全混流时，转化率与反应时间的关系169

5.2.3 习题170

第5章 习题答案173

第6章 气-液相反应动力学与反应器175

6.1 伴有化学反应的气-液相平衡175

6.1.1 概念175

6.1.2 例题175

［例6.1］化学吸收(吸收组分与溶剂中活性组分作用)的平衡吸收能力175

［例6.2］化学吸收(被吸收组分在溶液中离解)的平衡吸收能力175

6.2 气-液相反应动力学176

6.2.1 概念176

6.1.3 习题176

6.2.2 例题177

［例6.3］拟一级快反应的吸收速率177

［例6.4］储液量大的拟一级慢反应的吸收速率178

［例6.5］储液量小的拟一级漫反应的吸收速率178

［例6.6］不可逆瞬间反应的吸收速率179

［例6.7］二级不可逆反应的吸收速率179

6.2.3 习题180

［例6.8］气膜控制时化学吸收的塔高182

6.3.2 例题182

6.3.1 概念182

6.3 气液反应器182

［例6.9］快速拟乙级不可逆化学吸收的塔高183

［例6.10］二级不可逆反应化学吸收的塔高184

6.3.3 习题187

第6章 习题答案189

第7章 气-液-固三相反应及反应器190

7.1 气-液-固三相反应动力学190

7.1.1 概念190

7.1.2 例题190

［例7.1］等温涓流床中气-液-固三相反应宏观反应速率190

［例7.2］等温涓流床床层高度192

7.2 气-液-固三相反应器193

7.2.1 概念193

7.1.3 习题193

7.2.2 例题194

［例7.3］涓流床中动持液量的计算194

［例8.1］用循环流动反应器进行动力学研究195

8.1 实验室反应器195

8.1.1 概念195

8.1.2 例题195

［例8.2］工业粒度催化剂动力学研究中内扩散影响196

第8章 实验室反应器196

8.1.3 习题197

8.2 动力学模型的参数估值200

8.2.1 概念200

8.2.2 例题200

［例8.3］用等温间歇反应器实验求取动力学方程200

［例8.4］用等温PFR实验求取动力学方程202

［例8.5］用CSTR实验求取动力学方程203

［例8.6］双曲型动力学方程的参数估值205

［例8.7］幂函数型动力学方程的参数估值206

8.2.3 习题209

第8章 习题答案211