1、绪论一、物质转化过程工业中的化学加工二、化学反应工程与多尺度及多学科的联系三、数学模拟方法四、工程放大与优化第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础第一节 化学反应和工业反应器的分类一、化学反应的分类二、工业反应器的分类第二节 化学计量学一、化学计量式二、反应进度、转化率及化学膨胀因子三、多重反应系统中独立反应数的确定四、多重反应的收率及选择率五、气相反应的物料衡算第三节 加压下气相反应的反应焓和化学平衡常数一、理想气体和实际气体的状态方程二、气体的摩尔定压热容和气相反应的摩尔反应焓三、实际气体的化学反应平衡常数第四节 化学反应速率及动力学方程一、间歇系统及连续系统的化学反应速率二、动力学方
2、程三、温度对反应速率常数的影响第五节 温度对反应速率的影响及最佳反应温度一、温度对单一反应速率的影响及最佳温度曲线二、温度对平行和连串反应速率的影响第六节 反应器设计基础及基本设计方程一、反应器设计基础二、反应器设计的基本方程第二章 气固相催化反应本征及宏观动力学第一节 催化及固体催化剂一、催化反应二、固体催化剂第二节 化学吸附与气固相催化反应本征动力学模型一、吸附等温方程二、均匀表面吸附动力学模型三、不均匀表面吸附动力学模型第三节 气固相催化反应宏观过程与催化剂颗粒内气体的扩散一、气固相催化反应宏观过程二、固体催化剂颗粒内气体的扩散与曲折因子第四节 内扩散有效因子一、等温催化剂单一反应内扩散
3、有效因子二、等温内扩散对多重反应选择率的影响三、非等温催化剂内扩散有效因子第五节 气固相间热、质传递过程对总体速率的影响一、外扩散有效因子二、工业催化反应器中气流主体与催化剂外表面间的浓度差和温度差第六节 固体颗粒催化剂的工程设计一、异形催化剂二、活性组分不均匀分布催化剂三、颗粒催化剂的孔径分布及内表面积设计第七节 气固相催化反应宏观动力学模型一、工业颗粒催化剂总体速率的实验测定二、宏观与本征反应动力学模型第八节 固体催化剂的失活一、固体催化剂失活的原因二、催化剂失活动力学第三章 釜式及均相管式反应器第一节 间歇釜式反应器一、釜式反应器的特征二、间歇釜式反应器的数学模型三、间歇釜式反应器的工程
4、放大及操作优化第二节 连续流动均相管式反应器一、均相管式反应器的特征二、平推流均相管式反应器的数学模型第三节 连续流动釜式反应器一、连续流动釜式反应器的特征及数学模型二、多级全混釜的串联及优化三、全混流反应器的热稳定性第四节 理想流动反应器的体积比较第五节 多重反应的选择率一、平行反应二、连串反应第六节 半间歇釜式反应器一、半间歇釜式反应器的特征二、半间歇釜式反应器的数学模型第七节 釜式反应器中进行的多相反应一、釜式反应器中进行的液液非均相反应二、釜式反应器中进行的液固非均相反应三、釜式反应器中进行的气液相络合催化反应第四章 反应器中的混合及对反应的影响第一节 连续反应器中物料混合状态分析一、
5、混合现象的分类二、连续反应过程的考察方法第二节 停留时间分布一、停留时间分布的定义二、停留时间分布的实验测定三、停留时间分布的数字特征四、理想流型反应器的停留时间分布五、停留时间分布曲线的应用第三节 非理想流动模型一、数学模型方法二、轴向混合模型三、多级串联全混流模型第四节 非理想流动反应器的计算一、轴向混合反应器的转化率二、多级串联全混流反应器的转化率第五章 固定床气固相催化反应工程第一节 固定床气固相催化反应器的基本类型和数学模型一、固定床气固相催化反应器的基本类型二、固定床催化反应器的数学模型第二节 固定床流体力学一、固定床的物理特性二、单相流体在固定床颗粒层中的流动及压力降三、径向流动
6、反应器中流体的分布四、固定床流体的径向及轴向混合第三节 固定床热量与质量传递过程一、固定床径向传热过程分析二、固定床对壁的给热系数三、固定床径向有效热导率和壁给热系数四、固定床径向及轴向传热的偏微分方程五、固定床中流体与颗粒外表面间的传热与传质第四节 绝热式固定床催化反应器一、绝热温升及绝热温降二、绝热催化床及乙苯催化脱氢制苯乙烯反应器三、多段换热式催化反应器第五节 连续换热内冷自热式催化反应器一、内冷自热式催化反应器的一维平推流数学模型二、内冷自热式氨合成反应器的热稳定性第六节 连续换热外冷及外热管式催化反应器一、连续换热外冷管式催化床的数学模型二、连续换热外冷管式催化反应器的飞温及参数敏感
7、性三、强放热多重反应管式反应器的设计四、管式反应器的床层宏观反应动力学和环氧乙烷合成反应器的活性校正系数案例五、连续换热外热管式催化反应器第七节 薄床层催化反应器一、薄床层催化反应器轴向返混模型二、薄床层氨氧化催化反应器的一维轴向弥散数学模型第八节 催化反应过程进展一、强制振荡非定态周期操作催化反应过程二、催化吸收耦联三、催化吸附耦联四、催化催化耦联五、催化蒸馏六、膜催化七、超临界化学反应八、均相催化多相化第六章 气液反应工程第一节 气液反应平衡一、气液相平衡二、溶液中气体溶解度的估算三、带化学反应的气液相平衡第二节 气液反应历程一、气液相间物质传递二、化学反应在相间传递中的作用第三节 气液反
8、应动力学特征一、伴有化学反应的液相扩散过程二、一级不可逆反应三、不可逆瞬间反应四、二级不可逆反应五、可逆反应六、平行反应第四节 气液反应器概述一、工业生产对气液反应器的要求二、气液反应器的形式和特点第五节 鼓泡反应器一、鼓泡反应器的操作状态二、鼓泡反应器的流体力学特征三、鼓泡反应器的轴向混合四、鼓泡反应器的传质、传热特性五、鼓泡反应器的简化反应模型六、搅拌鼓泡反应器七、鼓泡反应器的热稳定性第六节 填料反应器一、填料特性和两相流动特征二、填料的润湿表面和传质系数三、填料反应器的轴向混合四、气液接触有效表面五、填料反应器有效高度的计算第七节 讨论与分析一、气液反应的特征二、气液反应器的适应性第七章
9、 流固相非催化反应第一节 流固相非催化反应的分类及特点一、流固相非催化反应的分类二、流固相非催化反应的特点三、流固相非催化反应的研究方法第二节 流固相非催化反应模型一、收缩未反应芯模型二、整体反应模型三、有限厚度反应区模型第三节 粒径不变时缩芯模型的总体速率及控制一、总体速率二、流体滞流膜扩散控制三、固体产物层内扩散控制四、化学反应控制第四节 颗粒缩小时缩芯模型的总体速率一、流体滞流膜扩散控制二、化学反应控制三、宏观反应过程与控制阶段的判别第五节 流固相非催化反应器及其计算一、流固相非催化反应器二、固体颗粒呈平推流流动三、固体颗粒呈全混流流动第八章 流化床反应工程第一节 固体流态化的基本特征及
10、工业应用一、流态化现象二、流化床反应器的流型、流型转变及基本特征三、流态化技术的基本问题及与其他流固接触技术的比较四、流态化技术的工业应用第二节 流化床的特征速度一、临界流化速度及起始鼓泡速度二、起始湍动流化速度、快速流态化及密相气力输送的转变速度第三节 气固密相流化床一、气固密相流化床的基本结构二、气固鼓泡流化床三、鼓泡流化床反应器的数学模型四、湍动流化床五、气固密相流化床的工业应用第四节 循环流化床一、流型转变二、循环流化床的工业应用第九章 气、液、固三相反应工程第一节 气、液、固三相反应器的类型及宏观反应动力学一、气、液、固三相反应器的类型二、气、液、固三相反应的宏观反应动力学第二节 三
11、相滴流床反应器一、气、液并流向下通过固定床的流体力学二、滴流床三相反应器中的传递过程三、石油加工中催化加氢裂化的加压滴流床三相反应器第三节 机械搅拌鼓泡悬浮式三相反应器一、机械搅拌鼓泡悬浮式三相反应器的特征二、机械搅拌反应器中三相床甲醇合成和一步法二甲醚合成案例第四节 鼓泡淤浆床反应器一、鼓泡淤浆床反应器的流体力学二、鼓泡淤浆反应器中的传递过程第五节 气液并流向上三相流化床反应器一、煤的直接液化三相流化床反应器二、气液并流向上三相流化床的流体力学三、气液并流向上三相流化床中的传递过程第六节 气、液、固三相悬浮床反应器的数学模型一、三相悬浮床反应器的数学模型二、鼓泡三相淤浆床甲醇合成的数学模型和试验验证三、三相床 FT 合成
