|
| 編輯推薦： |
|
本书为读者提供了化学反应工程的基础知识和基本训练，配有相应的例题、习题和案例，并给出相关MATLAB程序，以示工以利器为助，起举一反三之效。本书采用双色印刷，图文生动，重点突出。并配有关键知识点视频讲解，可加强读者的学习效果。本书加强了反应动力学表达，反应器物料衡算、热量衡算方程的建立，反应动力学实验测定方法和数据处理，运用计算机工具求解反应器模型，计算温度分布和浓度分布，解决复杂反应体系的设计计算等内容，以培养学生解决复杂工程问题的能力。
|
| 內容簡介： |
|
《化学反应工程》是国际工程教育认证系列教材之一，介绍了化学反应工程的研究目的和内容，着重从工程分析的观点论述化学反应工程的基本概念、理论及研究方法。本书设置了反应动力学、典型反应与反应器、混合现象、反应过程中的质量传递、热量传递与反应器的热稳定性、化学反应过程开发案例等章节，配置了例题、习题和工程开发案例。本书编写过程中结合工程教育认证通用标准，既注重基本原理的阐述，亦强化复杂工程问题的表达和分析，注重现代软件工具的应用，力求开阔思路，理论联系实际，学以致用。本书重点章节配有微课、动画、趣味扩展与Matlab文件，读者可描码观看或下载。《化学反应工程》为高等学校化工类专业教材，也可供有关研究人员和工程技术人员参考。
|
| 關於作者： |
|
许志美，华东理工大学化工学院，教授，许志美，男，1962.8出生，工学博士，教授，硕导，兼化学工程系系主任。长期从事化学反应工程的教学与研究工作，曾获国家 级优 秀教学成果二等奖（2009年）、上海市优 秀教学成果一等奖（2009年）、二等奖（2005年）、三等奖（2000年），宝钢教育奖（2005年），华东理工大学“名师风范杯”教学名师奖（2006年），华东理工大学研究生课程教学一等奖（2012年）。主讲专业核心课程《化学反应工程》、专业课程《反应器分析》，负责化学反应工程课程建设与教学改革，负责反应工程专业实验，主编《化学反应工程原理》、《化学反应工程原理例题与习题》、《化学反应器分析》，在“The Journal of Supercritical Fluids”、“ 高分子材料科学与工程”、“化学反应工程与工艺”等期刊发表论文多篇，发明专利公开5项，授权3项。
|
| 目錄：
|
|
第1章绪论1.1化学反应工程的研究对象和目的21.1.1约束条件21.1.2优化的经济指标31.1.3优化的技术指标31.1.4决策变量71.2化学反应工程的研究内容91.2.1化学反应过程101.2.2物理过程101.3化学反应工程的研究方法121.4化学反应工程在工业反应过程开发中的作用131.4.1化学反应工程理论在反应过程开发中的作用131.4.2反应过程开发与“放大效应”14本章小结15习题15第2章均相反应动力学2.1化学反应速率的工程表达182.2均相反应中的动力学202.2.1均相与预混合202.2.2反应动力学表达式212.2.3反应速率的温度效应和反应活化能232.2.4反应速率的浓度效应和反应级数252.3典型化学反应的动力学方程282.3.1简单反应282.3.2自催化反应282.3.3可逆反应282.3.4平行反应292.3.5串联反应292.3.6更加复杂的情况302.4反应动力学测定方法312.4.1动力学实验测定方法322.4.2均相反应的实验反应器372.5模型的检验和模型参数的估值382.5.1经典方法392.5.2统计学方法进行模型识别和参数估计41本章小结42习题42第3章理想间歇反应器3.1反应器设计基本方程453.1.1反应器设计的基本内容453.1.2反应器设计基本方程453.2理想间歇反应器中的简单反应463.2.1理想间歇反应器的特征463.2.2理想间歇反应器性能的数学描述473.2.3理想间歇反应器中的简单反应493.2.4理想间歇反应器的最优反应时间563.3理想间歇反应器中的自催化反应583.4理想间歇反应器中的均相可逆反应603.4.1可逆反应的特点603.4.2可逆反应的反应速率613.5理想间歇反应器中的均相平行反应633.5.1平行反应反应物和产物浓度分布633.5.2平行反应的选择率和收率643.5.3选择率的温度效应653.5.4选择率的浓度效应653.6理想间歇反应器中的均相串联反应663.6.1串联反应反应物和产物浓度分布663.6.2串联反应的选择率和收率673.6.3选择率的温度效应683.6.4选择率的浓度效应与最优转化率68本章小结68习题69第4章理想流动管式反应器4.1理想流动管式反应器的特点734.2理想流动管式反应器设计基本方程734.3空时、空速和停留时间754.4反应前后分子数变化的气相反应784.4.1膨胀率法784.4.2膨胀因子法794.4.3变分子数反应过程的反应器计算81本章小结85习题85第5章连续流动釜式反应器5.1连续流动釜式反应器设计基本方程885.1.1全混流假定885.1.2连续流动釜式反应器中的反应速率885.1.3连续流动釜式反应器的基本方程895.2连续流动釜式反应器中的均相反应915.2.1解析解915.2.2图解法935.3连续流动釜式反应器中的浓度分布与返混955.3.1连续搅拌釜中的浓度分布特征955.3.2管式循环反应器965.3.3连续流动釜式反应器中的返混985.4返混的原因与限制返混的措施995.4.1返混的原因995.4.2限制返混的措施995.4.3多釜串联反应器100本章小结102习题102第6章反应器中的混合现象与非理想流动6.1混合现象的分类1066.2停留时间分布及其性质1076.2.1停留时间分布的表达1076.2.2停留时间分布的实验测定1086.2.3停留时间分布的数字特征1096.2.4平推流反应器和全混流反应器的停留时间分布1126.2.5停留时间分布曲线的应用1156.3连续流动釜式反应器中的固相反应1166.3.1流固相非催化反应动力学1166.3.2连续流动釜式反应器中固相反应过程的特殊性1196.3.3连续反应过程的考察方法1206.3.4停留时间分布对固相加工反应结果的影响1226.3.5固相加工反应过程的计算1236.4微观混合及其对反应结果的影响1246.4.1流体的混合态1246.4.2宏观流体反应过程的计算1256.4.3微观混合对反应结果的影响1266.5非理想流动模型1286.5.1数学模型方法1286.5.2扩散模型1296.5.3多级全混流模型1316.6非理想流动反应器的计算1326.6.1多级全混流模型反应器的计算1336.6.2轴向扩散模型反应器的计算1336.6.3数学模型方法的应用135本章小结136习题136第7章反应器选型与操作优化7.1概述1407.2影响反应场所浓度的工程因素1417.3简单反应过程反应器型式的比较1427.4自催化反应过程的优化1477.5可逆反应过程的优化1527.5.1可逆反应过程的浓度效应1537.5.2可逆反应过程的最优反应温度和最优温度序列1537.5.3可逆反应过程最优温度条件的实施1557.6平行反应过程的优化1577.6.1平行反应的选择率和收率1577.6.2选择率的温度效应1587.6.3选择率的浓度效应1597.6.4反应器选型1597.6.5反应器的操作方式1637.7串联反应过程的优化1667.7.1串联反应的选择率1667.7.2串联反应的收率1677.7.3反应器选型与操作方式1687.7.4双组分串联反应中过量浓度的影响1687.8复合反应过程的温度条件1707.8.1处理方法1707.8.2选择率与反应速率1717.9反应器组合优化实例171本章小结173习题174第8章气固相催化反应动力学8.1气固相催化反应本征动力学1808.1.1气固相催化反应与热质传递1808.1.2气固相催化反应的基本特征1818.1.3化学吸附的速率与平衡1828.1.4气固相催化反应动力学表达式1858.2气固相催化反应动力学的测定方法1898.2.1反应动力学实验前的准备1898.2.2测定非均相反应动力学的实验室反应器190本章小结192习题192第9章气固相催化反应过程的传递现象9.1气固相催化反应过程的研究方法1979.2等温条件下的催化剂颗粒外部传质过程1999.2.1反应速率和传质速率1999.2.2极限反应速率和极限传质速率2009.2.3等温条件下催化剂颗粒的外部效率因子2029.2.4外扩散对反应选择率的影响2049.2.5双组分反应系统颗粒外部传质过程2059.2.6流速对颗粒外部传质的影响2079.3等温条件下的催化剂颗粒内部传质过程2109.3.1催化剂颗粒内的浓度分布2109.3.2等温催化剂颗粒的内部效率因子2139.3.3催化剂颗粒内传质的表观动力学特征2149.3.4颗粒内部传质对选择率的影响2159.3.5双组分反应时颗粒内部的传质过程2159.3.6影响内部效率因子的因素2179.3.7颗粒内扩散阻力的判别2189.4等温条件下的总效率因子2209.5非等温条件下的催化剂颗粒外部传质过程2219.5.1催化剂颗粒外部传热2219.5.2非等温颗粒外部效率因子2239.6非等温条件下的催化剂颗粒内部传质过程2259.6.1催化剂颗粒内部的传热2259.6.2非等温颗粒内部效率因子2269.7固体催化剂的工程设计2289.7.1催化剂颗粒的形状和大小2289.7.2催化剂颗粒内的活性组分分布方式2309.7.3催化剂的孔径分布232本章小结233习题234第10章热量传递与反应器的热稳定性10.1热稳定性和参数灵敏性的概念23810.2催化剂颗粒温度的热稳定性24010.2.1催化剂颗粒的定态温度24010.2.2催化剂颗粒定态温度的稳定条件24110.2.3临界着火条件与临界熄火条件24210.2.4在上操作点时的催化剂颗粒温度24510.3连续搅拌釜式反应器的热稳定性24610.3.1全混釜的热平衡条件24610.3.2全混釜反应器的热稳定性24710.3.3操作参数对热稳定性的影响24810.3.4最大允许温差24810.3.5全混釜的参数灵敏性24910.3.6全混釜的可控性24910.4管式固定床反应器的热稳定性25110.4.1管式固定床反应器的热稳定条件25110.4.2最大允许管径和最大允许温差25210.4.3管式催化反应器的灵敏性25310.4.4热反馈与整体稳定性25410.5化学反应系统的传热问题254本章小结255习题256第11章化学反应过程开发案例11.1过程开发方法概述25811.1.1逐级经验放大方法25811.1.2数学模型方法25911.1.3两种开发方法的对比26011.1.4开发方法的基本原则26111.2丁二烯氯化制二氯丁烯过程的开发案例26411.2.1反应过程特性研究26411.2.2反应器结构与操作条件26511.2.3中试研究和预混合措施26611.3列管式固定床反应器开发案例26711.3.1过程分析26711.3.2换热式反应器的径向换热和径向温度分布26911.3.3反应器的轴向温度序列和实施方法27111.3.4单管研究27311.3.5反应器操作分析27411.4绝热式固定床反应器开发案例27511.4.1绝热式固定床反应器操作分析27511.4.2丙烯腈尾气处理过程特征27611.4.3绝热反应器设计27711.4.4反应器设计参数27811.5甲醇合成催化反应器的数学模拟案例27811.5.1反应器数学模型的确定27911.5.2物料衡算28011.5.3管壳型甲醇合成反应器数学模拟282本章小结286符号表287习题答案289参考文献293微课视频空时与停留时间75管式循环反应器96返混特性99连续流动反应器中的返混测定109非理想流动模型128非理想流动反应器计算132串联反应过程的优化166内扩散严重时的表观动力学214催化剂的工程设计228催化剂颗粒热稳定性241临界着火和临界熄火242甲醇反应器介绍3D视频278
|
| 內容試閱：
|
|
化学反应工程是以工业规模的化学反应过程为研究对象，研究过程速率及其变化规律，宏观动力学因素对化学反应过程的影响，以实现工业反应过程开发、放大、设计和操作的优化，可谓反应工艺开发之斧，反应设备设计之模，反应过程放大之桥。化学反应工程作为化学工程学科的重要分支，它不仅与物理、化学、数学等基础学科密切相关，而且与热力学、化学动力学、传递过程等存在着交叉关系。本书作为化学反应工程的基础教材，根据化学反应工程学科进展，结合作者多年教学实践，以张濂等编著的《化学反应工程原理》为基础，延续化学反应工程基本原理的框架体系，参考国内外相关教材与专著进行编写，涵盖了均相反应动力学、典型化学反应器、混合返混、非均相反应过程中的传质与传热、反应器的热稳定性等主要内容，注重反应动力学、物料衡算、热量衡算方程的建立和求解，结合现代软件工具的应用，寻求解决复杂工程问题之道。在编写方法上注重基本概念、基本理论和工程观点的阐述，一方面突出化学反应工程学科的共性问题，即影响反应结果的工程因素，如返混、预混合、质量传递和热量传递等，按共性问题设置章节。另一方面突出反应工程理论思维方法，即工程因素通过影响反应场所温度与浓度而改变反应结果，使读者了解实际反应过程开发中过程的分解与综合、个性与共性之间的关系，从而增强工程分析和解决工程问题的能力。化学反应工程作为化工类及相关专业的核心课程，配套教材既要满足化工类专业知识体系的基本要求，还需要考虑并体现“学习成果导向”（OBE）的工程教育理念。对照《工程教育认证通用标准》2015版中提出的毕业要求，化学反应工程课程目标对毕业要求的支撑主要体现在以下五个方面，即①工程知识：应用数学和相关工程知识解决复杂工程问题的能力；②问题分析：识别、表达并分析复杂工程问题的能力；③设计开发解决方案：设计复杂工程问题解决方案的能力；④研究：设计实验、分析和处理数据的能力；⑤使用现代工具：使用现代工程工具的能力。因此，我们在教材编写中加强了反应动力学表达，反应器物料衡算、热量衡算方程的建立，反应动力学实验测定方法和数据处理，运用计算机工具求解反应器模型，计算温度分布和浓度分布，解决复杂反应体系的设计计算等内容，培养学生解决复杂工程问题的能力。本书共11章。第1章论述化学反应工程的研究对象和目的、研究内容与研究方法，以及化学反应工程在工业反应过程开发中的作用。第2章阐述化学反应动力学的基本概念和原理，并就均相反应讨论它们最常见的动力学表达式，为以后各章学习作必要的准备。第3章介绍理想间歇反应器的基本特征和设计方程，并分别讨论五种典型化学反应的基本特征和设计计算。第4、5章主要阐述理想流动管式反应器、连续流动釜式反应器的特征和设计计算。第6章讨论反应器中的混合现象与非理想流动。第7章是在前述各章内容的基础上，综合分析各类典型化学反应的反应器的选型与操作优化。第8、9章阐述气固相催化反应动力学、气固相催化反应过程中的热质传递及其对化学反应结果的影响。第10章讨论放热反应过程的热稳定性和参数灵敏性问题。第11章以若干工业反应过程的开发案例来讨论化学反应工程基本原理的综合应用，深入剖析反应过程开发方法，了解数学模型方法在过程开发中的应用。本书各章节之间的关系见下图。本书为读者提供了化学反应工程的基础知识和基本训练，配有相应的例题、习题和案例，力求概念清晰，理论联系实际，并在例题及附录中列出相关MATLAB程序，以示工以利器为助，起举一反三之效。本书由华东理工大学许志美等编著，许志美（编写第1、5、10章）、孙伟振（编写第4、7章）、朱贻安（编写第2、8章）、刘涛（编写第6章）、曹发海（编写第11章）、奚桢浩 （编写第3章）、钱伟鑫（编写第9章）等分别负责了各章节的编写，许志美 、孙伟振、朱贻安编写了各章首引言及插图。全书由许志美整理、统稿。在编写期间和完稿时，张濂先生提出了很好的修改建议并审阅了全书，华东理工大学的研究生参与了部分例题的编写、插图和编程求解，同时本书也得到了诸多同仁的宝贵建议，不再一一列举，在此一并表示由衷的感谢。由于作者的水平有限，书中定有不足或遗漏之处，期待读者不吝指正。编者2019年3月
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 聯絡我們
| 運費計算
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
