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目录1

绪论1

第一章　多重反应动力学1

第一节　可逆单分子系统多重反应动力学2

一、三组元可逆单分子系统2

二、特征方向法4

三、丁烯异构化反应动力学实例10

第二节 含有不可逆反应步骤的单分子系统多重反应动力学15

一、与可逆系统的比较16

二、用虚拟直线反应轨迹求特征向量17

三、用正交关系求特征向量18

四、特征根比λi/λr的求取19

五、含有不可逆反应步骤单分子系统实例19

第三节　等时间法测定速率常数25

一、等时间法的理论基础25

二、等时间法的可行性27

三、己烷异构化反应网络动力学模型的建立29

第四节　催化裂化动力学模型30

一、催化裂化的化学反应31

二、催化裂化反应的热力学和动力学特征33

三、催化裂化三集总动力学模型36

四、催化裂化十集总动力学模型42

第五节　催化裂化十一集总动力学模型的开发和应用52

一、模型的建立52

二、工业应用软件的开发和验证54

三、模型的工业应用58

一、集总理论分析62

第六节 多重反应体系的集总理论和原则62

二、实际集总的一般原则69

参考文献70

第二章　催化剂失活反应动力学73

第一节　催化剂失活原因74

一、中毒引起的失活74

二、结焦和堵塞引起的失活76

三、烧结和热失活（固态变换）77

第二节 失活动力学方程和不同失活机理的动力学方程78

一、催化剂失活动力学方程79

二、不同机理的失活表达式81

三、分离失活动力学表达式83

第三节 各种催化剂活性曲线和活性关联式85

一、各种催化剂活性曲线85

二、各种活性关联式90

第四节 实验设计和失活动力学方程的求取91

一、实验设计及步骤91

二、实验装置及失活动力学方程的求取〔7〕92

第五节 典型过程——催化裂化过程失活分析98

第六节 毒物化学吸附在催化剂表层上的失活过程分析106

参考文献116

第三章　催化反应器设计概论119

第一节 催化反应器的基本类型及基本设计原则119

一、催化反应器的基本类型119

二、合成氨工业中的催化反应器120

三、炼油工业中的催化反应器130

四、基本有机化学工业中的催化反应器139

一、基本设计原则143

第二节　催化反应器的基础数学模型和基本计算方法143

二、基础数学模型144

三、基本计算方程145

第三节　催化反应器的操作参数147

一、气-固相催化反应的最佳反应温度147

二、温度对多重反应收率及选择率的影响153

三、其它最佳操作参数156

四、催化剂的形状、尺寸和反应混合物的质量流速162

参考文献163

一、绝热温升165

第四章　多段绝热式催化反应器165

第一节 绝热催化床反应体积的计算165

二、催化剂的相对活性校正系数166

三、绝热催化床活塞流一维模型167

四、单段绝热催化床的最佳进口温度172

第二节 多段换热式催化反应器及其优化173

一、多段换热式催化反应器的特征174

二、多段间接换热式各段始末温度及转化率的优化设计177

三、多段冷激式反应器各段始末温度及转化率和段间冷激气量的优化设计184

四、多段球形催化床甲醇合成反应器的非均相数学模型及优化设计187

五、吸热反应的多段绝热催化反应器194

参考文献197

第五章　连续换热式催化反应器199

第一节 自热式连续换热催化反应器199

一、自热式连续换热催化反应器的冷管结构及传热能力分析199

二、连续换热催化床的一维模型202

三、连续换热式氨合成反应器的自热平衡213

一、管式催化反应器的特征217

第二节　管式连续换热催化反应器217

二、连续换热管式催化反应器的催化床一维模型219

三、管式反应器的工程分析219

四、强放热多重反应的温度控制223

第三节 连续换热式催化床的二维模型224

一、偏微分方程组数学模型的建立224

二、偏微分方程化为差分方程用数值积分法求解226

三、正交配置法求解229

第四节　管式催化床流体力学及传热237

一、管式催化床流体力学238

二、管式催化床的传热参数239

第六章　径向反应器和轴径向二维流动反应器241

第一节　径向反应器的流体均布241

一、流体径向流动的流体力学问题241

二、径向流体分布的形式和分布器的开孔设计245

第二节　轴径向反应器的流体二维流动253

一、轴径向床中的流体二维流动254

二、轴径向床中流体二维流流动模型257

参考文献264

第七章　气-液-固三相反应及反应器265

第一节 气-液-固三相反应器的类型及宏观动力学265

一、气-液-固三相反应器的类型265

二、气-液-固三相反应器的应用269

三、气-液-固三相反应的宏观动力学269

第二节　涓流床三相反应器272

一、气、液并流向下通过固定床的流体力学272

二、涓流床三相反应器中的传递过程273

三、涓流床三相催化反应过程开发研究275

一、机械搅拌鼓泡悬浮式三相反应器的主要型式279

第三节 机械搅拌鼓泡悬浮式三相反应器279

二、反应器中固体的悬浮280

三、机械搅拌反应器中三相床甲醇合成281

第四节 淤浆床鼓泡反应器285

一、淤浆床鼓泡反应器的流体力学285

二、淤浆床鼓泡反应器中的传递过程291

第五节 气液并流向上三相流化床反应器295

一、气-液并流向上三相流化床流体力学295

二、并流向上三相流化床中的传递过程297

第六节 三相悬浮床中的相混合299

一、三相流化床中的相混合299

二、三相淤浆鼓泡床、三相淤浆携带床及二相气-液鼓泡床中的液相和气相混合301

第七节 压力对三相悬浮床反应器操作性能的影响303

一、压力及气体密度对气-液鼓泡床流体力学的影响303

二、压力及气体密度对气-液传质系数的影响304

三、压力对气-液鼓泡床液相轴向返混的影响305

第八节 气-液-固三相悬浮床反应器的数学模型305

一、实验装置及实验数据306

二、数学模型的简化假定及模型方程308

参考文献310

第八章　催化反应过程进展315

第一节 强制振荡非定态周期操作催化反应过程315

一、强制周期操作315

二、流向周期变换操作315

三、循环流化床反应器315

第二节　催化-吸收耦联317

第三节　催化-吸附耦联317

第五节　催化-蒸馏318

第四节　催化-催化耦联318

第六节　膜催化320

一、烃类脱氢反应321

二、烃类加氢反应321

三、烃类氧化反应321

四、CO水蒸气变换反应321

第七节 超临界化学反应322

一、超临界流体作为反应介质所具有如下优良特性322

二、在超临界流体中化学反应的特点322

参考文献323