化学工程与工艺专业的教学改革是一项长期的任务，本项目的全部工作仅仅是一个开端。作为项目组的总负责人，我衷心地对多年来给予本项目大力支持的各校和为本项目贡献力量的人们表示最诚挚的敬意！中国科学院院士、天津大学教授余国琮2000年4月于天津
目录绪论第二章气-固相催化反应本征及宏观一、物质转化过程工业中的化学加工，动力学34化学反应工程与多尺度及多学科的第一节催化及固体催化剂342联系.、催化反应..34三、数学模拟方法.235二、固体催化剂四、工程放大与优化.2第二节化学吸附与气-固相催化反应本征动力学模型36参考文献+一、吸附等温方程37.第一章应用化学反应动力学及反应器二、均匀表面吸附动力学模型......39.........设计基础6三、不均匀表面吸附动力学模型...40第一节化学反应和工业反应器的分类6第三节气-固相催化反应宏观过程与催化剂6“、化学反应的分类颗粒内气体的扩散.427二、工业反应器的分类、气-固相催化反应宏观过程.4210第二节化学计量学二、固体催化剂颗粒内气体的扩散与曲折...10一、化学计量式因子..46二、反应进度、转化率及化学膨胀因子10第四节内扩散有效因子49三、多重反应系统中独立反应数的确定…11、等温催化剂单一反应内扩散有效..12四、多重反应的收率及选择率因子49五、气相反应的物料衡算13二、等温内扩散对多重反应选择率的第三节加压下气相反应的反应焰和化学影响“：54平衡常数13三、非等温催化剂内扩散有效因子..55、理想气体和实际气体的状态方程．14第五节气-固相间热、质传递过程对总体二、气体的摩尔定压热容和气相反应的..57速率的影响“摩尔反应焙15.、外扩散有效因子57.17三、实际气体的化学反应平衡常数…二、工业催化反应器中气流主体与催化剂.19第四节化学反应速率及动力学方程.外表面间的浓度差和温度差..58、间欲系统及连续系统的化学反应第六节固体颗粒催化剂的工程设计5919速率一、异形催化剂.5921二、动力学方程二、活性组分不均匀分布催化剂...59三、温度对反应速率常数的影响...22三、颗粒催化剂的孔径分布及内表面积第五节温度对反应速率的影响及最佳反应设计.60温度.·23第七节气-固相催化反应宏观动力学、温度对单一反应速率的影响及最佳模型61..温度曲线..23、工业颗粒催化剂总体速率的实验二、温度对平行和连串反应速率的影响·25测定..61第六节反应器设计基础及基本设计方程27二、宏观与本征反应动力学模型61一、反应器设计基础..27第八节固体催化剂的失活.63:29二、反应器设计的基本方程.63、固体催化剂失活的原因第七节讨论与分析.30二、催化剂失活动力学64-参考文献3164第九节讨论与分析习题参考文献3166
习题68117二、轴向混合模型·119三、多级串联全混流模型第三章釜式及均相管式反应器..70第四节非理想流动反应器的计算…121第一节、间歇釜式反应器..70、轴向混合反应器的转化率..12170一、釜式反应器的特征+.+ +二、多级串联全混流反应器的转化率.122二、间歇釜式反应器的数学模型....71第五节讨论与分析..:123三、间歇签式反应器的工程放大及操作参考文献….124优化..74..习题·124第二节连续流动均相管式反应器..76第五章固定床气-固相催化反应、均相管式反应器的特征76二、平推流均相管式反应器的数学模型…77工程...126第三节连续流动釜式反应器83第一节E固定床气-固相催化反应器的基本、连续流动签式反应器的特征及数学类型和数学模型.126模型83一、固定床气-固相催化反应器的基本二、多级全混签的串联及优化84类型....12688三、全混流反应器的热稳定性二、固定床催化反应器的数学模型....129...93第四节理想流动反应器的体积比较第二节固定床流体力学·130第五节多重反应的选择率94“、固定床的物理特性….13094一、平行反应二、单相流体在固定床颗粒层中的流动及二、连串反应.95压力降.132第六节半间歌釜式反应器98三、径向流动反应器中流体的分布.135、半间歇签式反应器的特征...98++四、固定床流体的径向及轴向混合.139二、半间歇釜式反应器的数学模型...98第三节固定床热量与质量传递过程140第七节签式反应器中进行的多相反应100一、固定床径向传热过程分析….·...140一、签式反应器中进行的液-液非均相二、固定床对壁的给热系数141反应:100三、固定床径向有效热导率和壁给热二、釜式反应器中进行的液-周非均相系数...142反应101四、固定床径向及轴向传热的偏微分三、釜式反应器中进行的气-液相络合方程.143催化反应102五、固定床中流体与颗粒外表面间的传热102第八节讨论与分析与传质..144参考文献..103第四节绝热式固定床催化反应器.144习题：104一、绝热温升及绝热温降145第四章章反应器中的混合及对反应的二、绝热催化床及乙苯催化脱氢制苯乙烯影响106反应器146第一节连续反应器中物料混合状态三、多段换热式催化反应器..148分析...106第五节连续换热内冷自热式催化反“、混合现象的分类….106应器..2151..107二、连续反应过程的考察方法、内冷自热式催化反应器的一维平推流第二节停留时间分布.:108数学模型…151108一、停留时间分布的定义二、内冷自热式氨合成反应器的热稳:109二、停留时间分布的实验测定定性..153..111三、停留时间分布的数字特征.第六节连续换热外冷及外热管式催化四、理想流型反应器的停留时间分布113反应器154116五、停留时间分布曲线的应用…、连续换热外冷管式催化床的数学...117第三节非理想流动模型..模型.154117一、数学模型方法…..二、连续换热外冷管式催化反应器的
154三、妓泡反应器的轴向混合195飞温及参数敏感性四、鼓泡反应器的传质、传热特性…．196三、强放热多重反应管式反应器的.197设计.158五、鼓泡反应器的简化反应模型..200四、管式反应器的床层宏观反应动力学和六、搅拌鼓泡反应器….200七、鼓泡反应器的热稳定性…环氧乙烷合成反应器的活性校正系数201案例...159第六节填料反应器.五、连续换热外热管式催化反应器..16.：202填料特性和两相流动特征.203第七节薄床层催化反应器..161二、填料的润湿表面和传质系数·:204一、薄床层催化反应器轴向返混模型..161三、填料反应器的轴向混合.204二、薄床层氨氧化催化反应器的一维轴向四、气-液接触有效表面162...204弥散数学模型五、填料反应器有效高度的计算....207第八节催化反应过程进展·164第七节讨论与分析一、气-液反应的特征..207、强制振荡非定态周期操作催化反应.164过程二、气-液反应器的适应性..208参考文献..208二、催化-吸收耦联.164习题….三、催化-吸附耦联165210四、催化-催化耦联165第七章流-固相非催化反应...212165五、催化-蒸馏第一节流-固相非催化反应的分类及六、膜催化...166特点......212..166七、超临界化学反应·.212一、流-固相非催化反应的分类.八、均相催化多相化…....167二、流-固相非催化反应的特点.214..168九、微化工技术.三、流-固相非催化反应的研究方法…215第九节讨论与分析168第二节流-固相非催化反应模型.215参考文献·170一、收缩未反应芯模型·：215习题…...173216二、整体反应模型第六章气-液反应工程...176三、有限厚度反应区模型：217第一节气-液反应平衡..176第三节粒径不变时缩芯模型的总体速率...176及控制...218一、气-液相平衡.177总体速率218二、溶液中气体溶解度的估算...178二、流体滞流膜扩散控制220三、带化学反应的气-液相平衡.180三、固体产物层内扩散控制·220第二节气-液反应历程..180四、化学反应控制…221一、气-液相间物质传递第四节颗粒缩小时缩芯模型的总体二、化学反应在相间传递中的作用…180速率..182222第三节气-液反应动力学特征223一、伴有化学反应的液相扩散过程......182、流体滞流膜扩散控制…二、化学反应控制.223183二、一级不可逆反应：185三、宏观反应过程与控制阶段的三、不可逆瞬间反应·.判别…..186...223四、二级不可逆反应·..187第五节流-固相非催化反应器及其计算226五、可逆反应226六、平行反应.189、流-固相非催化反应器...228二、固体颗粒呈平推流流动…第四节气-液反应器概述...190.229三、固体颗粒呈全混流流动·.、工业生产对气-液反应器的要求....190第六节讨论与分析...231二、气-液反应器的形式和特点191......192参考文献233第五节鼓泡反应器.习题…、鼓泡反应器的操作状态...193..234第八章流化床反应工程二、鼓泡反应器的流体力学特征194236
一、气、液并流向下通过固定床的流体第一节固体流态化的基本特征及工业275.236力学应用236二、滴流床三相反应器中的传递过程…·277“、流态化现象三、石油加工中催化加氢裂化的加压滴流二、流化床反应器的流型、流型转变及+278.237床三相反应器·.基本特征.第三节机械搅拌鼓泡悬浮式三相三、流态化技术的基本问题及与其他流279...241反应器固接触技术的比较..242、机械搅拌鼓泡悬浮式三相反应器的四、流态化技术的工业应用特征....279第二节流化床的特征速度..243.*243二、机械搅拌反应器中三相床甲醇合成和、临界流化速度及起始鼓泡速度...279一步法二甲醚合成案例二、起始动流化速度、快速流态化及282.246第四节鼓泡淤浆床反应器·密相气力输送的转变速度*247一、鼓泡淤浆床反应器的流体力学…282第三节：气-固密相流化床..247二、鼓泡淤浆反应器中的传递过程..285一、气-固密相流化床的基本结构..250第五节气-液并流向上三相流化床二、气-固鼓泡流化床..287三、鼓泡流化床反应器的数学模型…255反应器一、煤的直接液化三相流化床反应器…287..256四、瑞动流化床….257二、气-液并流向上三相流化床的流体五、气-固密相流化床的工业应用260288第四节循环流化床力学.260三、气-液并流向上三相流化床中的传递一、流型转变.261290二、循环流化床的工业应用过程.266第六节气-液-固三相悬浮床反应器的数学第五节讨论与分析.267291模型参考文献268、三相悬浮床反应器的数学模型291习题·二、鼓泡三相淤浆床甲醇合成的数学模型气-液-固三相反应工程，第九章..*270292和试验验证：第一节气-液-固三相反应器的类型及宏观294三、三相床F-T合成..270反应动力学296第七节讨论与分析、气-液-固三相反应器的类型…270-297参考文献二、气-液-固三相反应的宏观反应动习题300273力学…主要符号一览表275301第二节三相滴流床反应器