《化学反应工程》作为高等院校化工类专业核心课程教材，系统阐述了化学反应工程学科的研究框架与核心内涵，介绍了化学反应工程的研究任务和内容，注重分析化学反应工程的基本概念、理论和研究方法。全书共6章，主要包括绪论、化学反应动力学基础、理想流动反应器与非理想流动反应器、非均相反应本征动力学与宏观动力学、磷化工反应器与新型反应器、现代设计软件在反应器中的应用等章节。每章均配有思维导图与习题，并在第2、3、4章等理论章节设置了例题，以深化理论应用。本书在编写过程中，尽量避免使用过多的数学推导，注重基本概念和理论的阐述，便于开阔读者思路。
本书可作为高等学校化工类相关专业的教材，还可供有关研究人员和工程技术人员参考。
第1章绪论001
1.1化学反应工程的发展、范畴和任务001
1.1.1化学反应工程发展简述001
1.1.2化学反应工程的范畴003
1.1.3化学反应工程的任务004
1.1.4化学反应工程的课程体系及其与相邻学科的关系004
1.1.5化学反应工程的分类005
1.2化学反应工程的研究方法005
1.2.1逐级经验放大法005
1.2.2数学模型方法007
1.2.3两种研究方法的对比009
1.3工业反应器的类型及操作方式010
1.3.1工业反应器的类型010
1.3.2工业反应器的操作方式011
本章小结012
习题013
第2章化学反应动力学基础014
2.1基本概念014
2.1.1化学反应式与化学计量方程014
2.1.2反应程度015
2.1.3转化率016
2.1.4收率与选择性016
2.1.5化学反应速率018
2.1.6化学反应的分类021
2.1.7基元反应023
2.1.8复合反应023
2.1.9反应动力学方程027
2.2单一反应动力学方程031
2.2.1恒温恒容过程031
2.2.2恒温变容过程032
2.3建立动力学方程的方法036
2.3.1积分法036
2.3.2微分法042
2.4化学反应器设计基础046
2.4.1反应器设计的基础方程046
2.4.2几个时间概念047
本章小结048
习题049
第3章理想流动反应器与非理想流动反应器053
3.1理想流动反应器053
3.1.1间歇釜式反应器053
3.1.2平推流反应器055
3.1.3全混流反应器061
3.1.4组合理想流动反应器064
3.2反应器类型的选择068
3.2.1单一反应068
3.2.2复合反应074
3.3非理想流动反应器085
3.3.1连续反应器中物料混合状态分析085
3.3.2停留时间分布的测定及其性质087
3.3.3非理想流动模型093
3.3.4返混的影响102
3.3.5非理想流动反应器的计算105
本章小结109
习题110
第4章非均相反应本征动力学与宏观动力学115
4.1催化及催化剂115
4.1.1催化基础115
4.1.2催化剂的制备121
4.1.3工业催化剂的性能122
4.1.4催化剂评价126
4.2吸附等温方程130
4.2.1物理吸附与化学吸附130
4.2.2化学吸附速率表达式131
4.2.3典型的吸附等温模型132
4.3气固相催化反应本征动力学137
4.3.1本征反应过程速率方程137
4.3.2不同速率控制步骤的本征动力学方程139
4.4固体催化剂颗粒内的气体扩散144
4.4.1固体催化剂颗粒内气体扩散的形式144
4.4.2分子扩散146
4.4.3努森扩散148
4.4.4催化剂孔道内组分的综合扩散148
4.4.5催化剂颗粒内组分的有效扩散系数与曲折因子149
4.5气固相催化等温反应的宏观动力学方程151
4.5.1等温单一反应催化剂内扩散有效因子与宏观动力学方程151
4.5.2蒂勒模数与内扩散有效因子157
4.5.3外扩散控制与宏观动力学方程160
4.5.4内扩散对复合反应选择性的影响161
4.6气固相催化非等温反应的宏观动力学方程163
4.6.1气体在固体催化剂颗粒内的浓度与温度分布164
4.6.2非等温反应催化剂内扩散有效因子与宏观动力学方程167
4.7催化剂失活机理与失活动力学169
4.7.1催化剂失活机理169
4.7.2催化剂失活动力学171
本章小结173
习题174
第5章磷化工反应器与新型反应器180
5.1磷酸生产反应器180
5.1.1湿法磷酸反应器180
5.1.2热法磷酸反应器187
5.1.3窑法磷酸反应器190
5.2磷酸盐生产反应器194
5.2.1管式反应器194
5.2.2转鼓氨化器与立式磷酸铵反应器196
5.2.3撞击流反应器197
5.2.4聚磷酸氨化反应器198
5.2.5流化床反应器199
5.3新型化工反应器200
5.3.1微反应器200
5.3.2光化学反应器203
5.3.3微波化学反应器205
5.3.4多功能反应器207
5.3.5超临界反应器209
本章小结211
习题211
第6章现代设计软件在反应器中的应用212
6.1现代设计软件与反应器212
6.1.1CFD212
6.1.2PRO/Ⅱ213
6.1.3Excel213
6.1.4COMSOL215
6.1.5MATLAB215
6.1.6Aspen Plus216
6.2Aspen Plus中的反应器模型216
6.2.1Aspen Plus简介216
6.2.2Aspen反应器单元模块在化学反应计算中的应用217
6.3基于Aspen Plus的全混流反应器模拟与应用实例218
6.4基于Aspen Plus的平推流反应器模拟与应用实例225
6.5基于Aspen Plus的化学工艺优化实例231
本章小结243
习题244
参考文献245
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