国外名校名著《化学反应工程原理》（第六版）是密歇根大学H.斯科特·福格勒（H. Scott Fogler）教授所著的国际经典教材。本书是原著第六版的翻译版，讲述了化学反应工程的基本概念、理论体系和研究方法，以推理的方式逐章拓展知识内容，涵盖了理想反应器、非均相催化、停留时间分布理论等内容。全书逻辑清晰，图文并茂，例题和习题丰富，并配有内容全面的国际网络教学资源。著者在第六版教材的每一章末增加了化工过程安全相关内容。 国外名校名著《化学反应工程原理》（第六版）可作为化工类专业本科生和研究生教材，也可供有关研究人员和工程技术人员参考。

程易，清华大学教授，博士生导师，国家“万人计划”领军人才，北京高等学校教学名师。长期从事多相反应工程研究和新过程开发,尤其致力于微化工、工业催化和等离子体化工等技术的前沿研究工作；以第 一完成人获得教育部自然科学奖一等奖和石化联合会科技进步奖一等奖各一项；曾获石化联合会青年科技突出贡献奖和全国化工优秀科技工作者、中国颗粒学会宝洁青年颗粒学奖等奖项；入选教育部新世纪优秀人才、科技部中青年科技创新领军人才等支持计划。程易教授负责的《反应工程基础》课程，获评国家 级一 流本科课程和清华大学标杆课，以及中国化工教育协会第七届石油和化工教育教学成果特等奖。现任中国颗粒学会常务理事、流态化专委会副主任，中国化工学会过程强化委员会副秘书长、微化工技术委员会委员。

第1章 摩尔衡算 001 1.1 反应速率，-rA 004 1.2 通用摩尔衡算方程 008 1.3 间歇釜反应器 009 1.4 连续流动反应器 011 1.4.1 连续搅拌釜式反应器 011 1.4.2 管式反应器 013 1.4.3 填充床反应器 016 1.4.4 全混“流化”催化床反应器 017 1.5 工业反应器 022 1.6 安全教程1——学习过程安全的重要性 022 1.6.1 什么是化工过程安全？ 022 1.6.2 为什么研究过程安全？ 022 第2章 转化率和反应器尺寸 031 2.1 转化率的定义 032 2.2 间歇釜反应器设计方程 033 2.3 流动反应器设计方程 034 2.3.1 全混釜反应器 035 2.3.2 管式流动反应器 036 2.3.3 填充床反应器 037 2.4 确定连续流动反应器尺寸 037 2.5 串联反应器 045 2.5.1 CSTR串联 046 2.5.2 PFR串联 049 2.5.3 CSTR和PFR的串联组合 049 2.5.4 比较CSTR和PFR的体积以及反应器的组合顺序 054 2.6 其他定义 055 2.6.1 空时 055 2.6.2 空速 057 2.7 安全教程2——NFPA菱形标识 058 第3章 速率方程 065 3.1 基本概念 066 3.1.1 相对反应速率 067 3.2 速率方程 068 3.2.1 幂律模型和基元反应速率方程 069 3.2.2 非基元反应速率方程 072 3.2.3 可逆反应 075 3.3 反应速率常数 078 3.3.1 速率常数k及其温度依赖性 078 3.3.2 对活化能的理解 078 3.3.3 阿伦尼乌斯图 084 3.4 分子模拟 087 3.4.1 历史回顾 087 3.4.2 反应的随机模型 088 3.5 反应器尺寸确定和设计方法的学习进度 091 3.6 安全教程3——GHS菱形标识 092 第4章 化学计量关系 102 4.1 间歇釜反应器 104 4.1.1 通用反应式（2-2）中的浓度表达式 106 4.2 流动系统 110 4.2.1 流动系统的浓度表达式 110 4.2.2 液相浓度 111 4.2.3 气相浓度 111 4.3 可逆反应和平衡转化率 122 4.4 安全教程4——瑞士奶酪模型 127 第5章 等温反应器设计：转化率 137 5.1 等温反应器的设计框架 138 5.2 间歇釜反应器 142 5.2.1 间歇反应时间 142 5.3 全混釜反应器 149 5.3.1 单个CSTR 150 5.3.2 CSTR串联 152 5.4 管式反应器 159 5.4.1 PFR中的液相反应（υ = υ0） 160 5.4.2 PFR中的气相反应 160 5.4.3 ε 对转化率的影响 161 5.5 反应器中的压降 165 5.5.1 压降和速率方程 165 5.5.2 流过填充床的压降 167 5.5.3 管道压降 170 5.5.4 带有压降的反应器的分析 172 5.5.5 爱操心的罗伯特在想，如果……会怎样？ 176 5.6 化工厂的综合设计 186 5.7 安全教程5——事故安全分析算法 187 第6章 等温反应器设计：物质的量和摩尔流率 204 6.1 物质的量和摩尔流率衡算算法 205 6.2 CSTR、PFR、PBR和BR的摩尔衡算 205 6.2.1 液相 205 6.2.2 气相 207 6.3 PFR摩尔衡算算法在微反应器中的应用 209 6.4 膜反应器 214 6.5 搅拌釜反应器的非稳态操作 222 6.6 半间歇釜反应器 223 6.6.1 使用半间歇釜反应器的目的 223 6.6.2 半间歇釜反应器的摩尔衡算 223 6.6.3 平衡转化率 229 6.7 安全教程6——领结图标识 229 第7章 反应速率数据的收集和分析 240 7.1 数据分析的算法 241 7.2 使用过量法确定两种反应物各自的反应级数 243 7.3 积分法 244 7.4 微分法 248 7.4.1 图形微分法 249 7.4.2 数值方法 249 7.4.3 确定速率方程参数 250 7.5 非线性回归 255 7.5.1 浓度-时间数据 257 7.5.2 模型判别 260 7.6 微分反应器的反应速率数据 261 7.7 实验设计 268 7.8 安全教程 7——实验室安全 268 第8章 复合反应 276 8.1 定义 277 8.1.1 反应类型 277 8.1.2 选择性 278 8.1.3 收率 279 8.1.4 转化率 280 8.2 复合反应算法 281 8.2.1 对第6章CRE复合反应算法的修正 282 8.3 平行反应 283 8.3.1 选择性 283 8.3.2 在一种反应物情况下最大化目标产物 283 8.3.3 反应器选型和操作条件 289 8.4 连串反应 292 8.5 复杂反应 302 8.5.1 PBR中的复杂气相反应 302 8.5.2 CSTR中的复杂液相反应 308 8.5.3 半间歇釜反应器中的复杂液相反应 310 8.6 利用膜反应器提高复合反应的选择性 313 8.7 整理 318 8.8 有趣的部分 318 8.9 安全教程8——火三角 319 8.9.1 火三角 319 8.9.2 定义一些重要的术语 320 8.9.3 预防火灾的方法 320 8.9.4 阻止火灾的方法 321 第9章 反应机理、反应路径、生物反应和生物反应器 335 9.1 活性中间体和非基元反应速率方程 336 9.1.1 拟稳态假设（pseudo-steady-state hypothesis, PSSH） 338 9.1.2 如果两个分子必须相撞，速率方程怎么可能是一级？ 341 9.1.3 寻找机理 342 9.1.4 链反应 345 9.2 酶催化反应基础 345 9.2.1 酶-底物复合物 346 9.2.2 反应机理 348 9.2.3 Michaelis-Menten方程（米氏方程） 350 9.2.4 酶催化反应的间歇釜反应器计算 356 9.3 酶反应的抑制 358 9.3.1 竞争性抑制 359 9.3.2 反竞争性抑制 361 9.3.3 非竞争性抑制（混合抑制） 363 9.3.4 底物抑制 364 9.4 生物反应器和生物合成 366 9.4.1 细胞生长 369 9.4.2 速率方程 370 9.4.3 化学计量关系 372 9.4.4 质量衡算 378 9.4.5 恒化器 383 9.4.6 CSTR生物反应器的操作 383 9.4.7 细胞洗脱 385 9.5 安全教程9——过程安全三角形 386 9.5.1 过程安全三角形的等级 387 9.5.2 过程安全的应用 388 9.5.3 过程安全三角形示例 388 第10章 催化和催化反应器 403 10.1 催化剂 404 10.1.1 定义 404 10.1.2 催化剂的性质 405 10.1.3 气固相接触催化 407 10.1.4 催化剂分类 408 10.2 催化反应步骤 409 10.2.1 传质步骤1：从主体相到催化剂外表面的扩散——概述 412 10.2.2 传质步骤2：内扩散——概述 413 10.2.3 吸附等温线 414 10.2.4 表面反应 419 10.2.5 脱附 421 10.2.6 速率控制步骤 422 10.3 速率方程、机理和速率控制步骤的综合分析 423 10.3.1 异丙苯吸附是否是速率控制步骤？ 426 10.3.2 表面反应是否是速率控制步骤？ 429 10.3.3 苯脱附是否是速率控制步骤？ 431 10.3.4 异丙苯分解总结 432 10.3.5 重整催化剂 433 10.3.6 利用拟稳态假设（PSSH）推导速率方程 437 10.3.7 速率方程的温度依赖性 437 10.4 非均相反应器的数据分析 438 10.4.1 基于实验数据推导速率方程 439 10.4.2 探寻与实验现象一致的机理 441 10.4.3 速率方程参数评估 442 10.4.4 反应器设计 444 10.5 微电子制造中的反应工程 448 10.5.1 概述 448 10.5.2 化学气相沉积（CVD） 449 10.6 模型辨别 451 10.7 催化剂失活 454 10.7.1 催化剂失活的类型 456 10.7.2 填充床反应器中的失活 462 10.8 补偿催化剂失活效应的反应器 465 10.8.1 温度-时间轨迹 465 10.8.2 移动床反应器 467 10.8.3 提升管反应器（STTR） 472 10.9 安全教程10——Exxon Mobil Torrance提升管反应器引发的炼油厂爆炸 477 第11章 非等温反应器设计：稳态能量衡算和绝热PFR应用 496 11.1 基本原理 497 11.2 能量衡算 499 11.2.1 热力学第一定律 499 11.2.2 关于“功”项的表达 500 11.2.3 能量衡算概述 501 11.3 用户友好的能量衡算方程 505 11.3.1 解析稳态摩尔流率以获取反应热 505 11.3.2 解析焓 507 11.3.3 关联、和 508 11.4 绝热操作（） 511 11.4.1 绝热能量衡算 511 11.4.2 绝热管式反应器 512 11.5 绝热平衡转化率 520 11.5.1 平衡转化率 520 11.6 带有级间冷却或加热的多级反应器 525 11.6.1 放热反应 525 11.6.2 吸热反应 526 11.7 最优进料温度 530 11.8 安全教程11——首字母缩略词 534 第12章 稳态非等温反应器设计：带有换热的流动反应器 544 12.1 带有换热的稳态管式反应器 545 12.1.1 推导PFR的能量衡算方程 546 12.1.2 将算法应用于带换热的流动反应器 547 12.2 换热流体的衡算 548 12.2.1 并流 548 12.2.2 逆流 550 12.3 具有热效应的PFR/PBR设计算法案例 551 12.3.1 将算法应用于放热反应 556 12.3.2 将算法应用于吸热反应 564 12.4 带有热效应的CSTR 574 12.4.1 加入反应器的热量 574 12.5 多稳态 （MSS） 585 12.5.1 热量移除项，R（T） 586 12.5.2 热量产生项，G（T） 587 12.5.3 点火-熄火曲线 588 12.6 非等温复合反应 591 12.6.1 平推流反应器中复合反应的能量衡算 591 12.6.2 CSTR中复合反应的能量衡算 596 12.6.3 CSTR中的连串反应 596 12.6.4 PFR中的复杂反应 599 12.7 管式反应器中的径向和轴向温度变化 607 12.8 安全教程12——安全统计 607 12.8.1 化学工程课程中的过程安全网站 607 12.8.2 安全统计 607 12.8.3 其他资源CCPS和SAChE 608 第13章 非稳态非等温反应器设计 633 13.1 非稳态能量衡算 634 13.2 间歇釜反应器（BR）的能量衡算 636 13.2.1 间歇釜反应器的绝热操作 638 13.2.2 间歇釜反应器等温操作故障导致反应失控的案例 645 13.3 带有换热器的间歇釜和半间歇釜反应器 653 13.3.1 CSTR的启动 654 13.3.2 半间歇操作 659 13.4 非等温复合反应 663 13.5 安全教程13——T2实验室事故的安全分析 675 第14章 反应系统的传质限制 688 14A 传质基础 689 14.1 扩散基础 689 14.1.1 定义 690 14.1.2 摩尔通量WA 691 14.1.3 Fick第一定律 692 14.2 二元扩散 693 14.2.1 计算摩尔通量 693 14.2.2 扩散和对流 693 14.2.3 边界条件 695 14.2.4 DAB的温度、压力关系 696 14.3 带有化学反应的扩散模型 696 14.3.1 通过颗粒表面滞流层的扩散 697 14.4 传质系数 699 14B 应用 700 14.5 向单一颗粒的传质 700 14.5.1 一级速率方程 701 14.5.2 限制步骤 702 14.6 缩核模型 706 14.6.1 粉尘爆炸、颗粒溶解及催化剂再生 706 14C 填充床应用 710 14.7 填充床中的传质受限反应 710 14.8 忧虑者Robert 713 14.9 如果……会发生什么（参数敏感性） 717 14.10 安全教程14——糖粉尘爆炸 725 第15章 扩散与反应 735 15.1 均相体系中的扩散与反应 737 15.2 球形催化剂颗粒中的扩散与反应 737 15.2.1 有效扩散系数 738 15.2.2 单个球形催化剂颗粒中扩散和反应微分方程的推导 739 15.2.3 以无量纲形式写出伴随催化反应的扩散方程 742 15.2.4 一级反应微分方程的求解 744 15.3 内扩散有效因子 746 15.3.1 等温一级催化反应 746 15.3.2 伴随体积变化的反应的有效因子 748 15.3.3 非一级反应的内扩散控制的反应 749 15.3.4 内扩散控制的Weisz-Prater准则 749 15.4 伪动力学 752 15.5 总有效因子 754 15.6 判断一个反应是扩散限制还是反应限制 758 15.6.1 外扩散限制的Mears准则 758 15.7 填充床中的传质与反应 759 15.8 基于反应速率数据确定限制情况 765 15.9 专业参考书架中的多相反应器 766 15.9.1 浆态床反应器 767 15.9.2 滴流床反应器 768 15.10 流化床反应器 768 15.11 化学气相沉积（CVD） 768 15.12 安全教程15——应用于安全的批判性问题 768 第16章 化学反应器停留时间分布 782 16.1 概述 783 16.1.1 停留时间分布（RTD）函数 784 16.2 RTD的测量 785 16.2.1 脉冲输入实验 786 16.2.2 阶跃输入实验 790 16.3 RTD的性质 791 16.3.1 积分关系 791 16.3.2 平均停留时间 792 16.3.3 RTD的其他阶矩估计 793 16.3.4 归一化的RTD函数E（Θ） 797 16.3.5 内部年龄分布I（α） 797 16.4 理想反应器的RTD 798 16.4.1 间歇釜反应器和平推流反应器中的RTD 798 16.4.2 单个CSTR的RTD 799 16.4.3 层流反应器（LFR） 801 16.5 PFR/CSTR串联的RTD 803 16.6 诊断和调试 807 16.6.1 一般性评价 807 16.6.2 使用RTD对理想反应器进行简单的诊断和调试 808 16.7 安全教程16——批判性思维的执行 813 第17章 用RTD直接预测转化率 822 17.1 利用RTD对非理想反应器建模 823 17.1.1 建模与混合概述 823 17.1.2 混合 824 17.2 零参数模型 825 17.2.1 离析流模型 825 17.2.2 最大混合模型 835 17.3 使用Polymath 等软件包计算最大混合模型的转化率 841 17.3.1 比较离析流模型和最大混合模型的转化率 844 17.4 多釜串联（T-I-S）单参数（n）模型 845 17.4.1 确定用于模拟真实反应器的串联釜数量 846 17.4.2 计算T-I-S 模型的转化率 847 17.4.3 一级反应下T-I-S模型和离析流模型的比较 847 17.5 RTD和复合反应 847 17.5.1 离析流模型 847 17.5.2 最大混合模型 848 17.6 安全教程17 ———— 空气预热器案例简介 852 第18章 非理想反应器模型 863 18.1 建立模型的规则 865 18.1.1 单参数模型 866 18.1.2 双参数模型 866 18.2 等温反应器中惰性示踪剂的流动和轴向扩散 867 18.2.1 惰性示踪剂的衡算 867 18.2.2 流动和反应的边界条件 869 18.3 流动、反应和轴向扩散 871 18.3.1 衡算方程 871 18.3.2 闭-闭系统的解 872 18.4 等温层流反应器中的流动、反应和轴向扩散以及寻找Nemo 875 18.4.1 确定扩散系数（Da）和Péclet数（Per） 875 18.4.2 Da的关联式 877 18.4.3 填充床中的扩散 878 18.4.4 实验方法确定Da 878 18.5 多釜串联模型与轴向扩散模型的比较 885 18.6 带有扩散和反应的流动过程的数值求解 886 18.7 管式反应器中带有径向和轴向变化的非等温流动 889 18.7.1 摩尔通量 890 18.7.2 能量通量 891 18.7.3 能量衡算 891 18.8 双参数模型——用理想反应器组合来模拟实际反应器 896 18.8.1 使用短路和死区模拟实际CSTR 897 18.8.2 使用两个具有内部交换的CSTR模拟实际CSTR 900 18.8.3 使用CSTR和PFR组合的其他非理想反应器模型 904 18.8.4 药代动力学模型的应用 905 18.9 安全教程18————变更管理（MoC）算法 906 电子版附录 920 附录A 数值技术 920 A.1 化学反应器设计中的实用积分公式 920 A.2 等面积图示微分 920 A.3 微分方程的解 920 A.4 积分的数值解 920 A.5 半对数图 920 A.6 软件包 920 附录B 理想气体常数和转换因子 920 附录C 涉及平衡常数的热力学关系式 920 附录D 软件包 920 D.1 Polymath 920 D.2 Wolfram 920 D.3 Python 920 D.4 MATLAB 920 D.5 Excel 920 D.6 COMSOL 920 D.7 Aspen 920 D.8 装备可视化百科全书——反应器部分 920 D.9 反应器实验室 920 附录E 反应速率方程数据 920 附录F 符号表 920 附录G 开放式问题 920 G.1 ChemE Car 920 G.2 有效润滑油设计 920 G.3 Peach Bottom核电站 920 G.4 地下湿式氧化 920 G.5 加氢脱硫反应器设计 920 G.6 连续生物处理 920 G.7 甲醇合成 920 G.8 Cajun海鲜浓汤 920 G.9 酒精代谢 920 G.10 甲醇中毒 920 G.11 安全 920 附录H 计算化学软件包的使用 920 H.1 计算化学反应工程 920 附录I 如何使用CRE 网络资源 920 I.1 CRE网络资源组件 920 电子版索引 920