過程設備與工業應用叢書--反應過程、設備與工業應用 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

《過程設備與工業應用叢書》共6個分冊，分彆為：《反應過程、設備與工業應用》、《燃燒技術、設備與工業應用》、《傳熱技術、設備與工業應用》、《輸送技術、設備與工業應用》、《分離技術、設備與工業應用》和《工業過程設備維護與檢修》。本書是其中的一個分冊。
《反應過程、設備與工業應用》詳述瞭各類典型的反應設備和反應器的設計、工藝特點、工業應用等基本內容。並補充介紹瞭各類新型反應器的設計、工作特點和工業應用等內容。
本書的讀者對象主要為從事各類反應設備使用和運行維護的石油、化工、生物、製藥、食品、醫藥、環境等領域的科研人員、工程技術人員、研究設計人員和管理人員等，同時，也適閤高等學校過程裝備與控製工程專業、化工機械專業等相關專業的師生參考。

內容簡介

《反應過程、設備與工業應用》是“過程設備與工業應用叢書”的一個分冊，本書在係統介紹化學反應基本理論的基礎上，分彆詳細介紹瞭釜式反應器、管式反應器、塔式反應器、固定床反應器、流化床反應器、離子交換反應器、電化學反應器、膜生物反應器以及其他一些新式化學反應器的工作特性、設計原理、工業應用及評價。
《反應過程、設備與工業應用》不僅適用於石油、化工、生物、製藥、食品、醫藥、環境、機械等專業的高等學校的教師、研究生及高年級本科生閱讀，同時對相關行業的工程技術人員、研究設計人員也會有所幫助。

作者簡介

廖傳華，南京工業大學，教授，廖傳華（1972—），男，湖北洪湖人。浙江大學化工過程機械專業碩士，南京工業大學化學工程專業博士，教授。 主要從事本科生《過程裝備成套技術》、課程設計、畢業設計等環節的教學工作，編寫教材2部。2005年獲江蘇省普通高校優 秀教學成果一等奬。 主要從事以下方嚮的研究工作：（1）高濃度難降解有機廢水深度治理與資源化利用：采用超臨界水氧化技術對高濃度難降解工業廢水和有機汙泥進行深度治理，不僅滿足達標排放，還能實現能源的綜閤利用。已發錶論文10多篇，齣版專著4部，申報發明專利15項（獲授權3項）。研究成分果於2011年和2013年分彆獲中國石油和化學工業聯閤會技術發明三等奬和二等奬各一項。（2）天然産物有效成分的高效提取：采用超臨界萃取技術對天然産物中的有效成份進行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低産物中的化學溶劑殘留。已發錶論文20多篇，齣版專著5部，獲授權發明專利1項。（3）超細粉體的製備：采用超臨界膨脹法製備超細粉體。已發錶論文多篇，齣版專著1部，獲授權發明專利1項。（4）熱力乾燥：主要從事噴霧乾燥、噴霧造粒、半乾法噴霧煙氣脫硫等方麵的研究工作，已發錶論文10多篇，獲授權專利1項。現為中國化工學會化學工程專業委員會乾燥專業組理事、中國通用機械乾燥協會技術委員會委員、中國通用機械乾燥協會標準化委員會委員。（5）可再生能源與低碳技術研究：主要從事中硬質秸稈的氣化、生物質超臨界水部分氧化製甲烷、中高溫太陽能熱利用、城市型風機等方麵的研究工作，已發錶論文10餘篇，齣版專著1部，申請發明專利8項。（6）工業節水減排技術：針對高耗水行業，采用夾點技術，在對用水節點進行分析的基礎上，進行工藝流程的優化與新型設備的開發，通過循環用水和廢水處理再生迴用而實現節約用水。研究成果獲2011年江蘇省水利科技優 秀成果二等奬。齣版專著《工業節水案例與技術集成》獲中國石油和化學工業優 秀圖書二等奬。

內頁插圖

目錄

第1章緒論
1.1過程工業與工業化學過程/001
1.1.1過程工業/001
1.1.2工業化學過程/002
1.2化學反應過程的基本規律/004
1.3反應過程與設備的關係/006
1.3.1最優化的經濟目標/006
1.3.2最優化的技術目標/007
1.4化學反應與反應設備的分類/008
1.4.1化學反應的分類/008
1.4.2工業反應設備的類型/009
1.5化學反應器的設計與放大/012
1.5.1化學反應器的設計原則/012
1.5.2工業反應器的放大/013
1.6化學反應過程與設備的發展/015
第2章化學反應過程基本理論
2.1化工原料資源/018
2.1.1煤炭/019
2.1.2石油/021
2.1.3天然氣/023
2.1.4生物質/023
2.1.5工業“三廢”/025
2.2化學反應動力學基礎/026
2.2.1化學反應速率/026
2.2.2反應速率的影響因素/027
2.2.3復雜反應的動力學錶達/030
2.3反應器的操作方式/032
2.4反應器計算的基本方程式/033
2.4.1反應動力學方程式/034
2.4.2物料衡算式/035
2.4.3熱量衡算式/035
2.5均相理想反應器/036
2.5.1均相反應器的特點/036
2.5.2釜式反應器的設計與操作/037
2.5.3管式反應器的設計與操作/043
2.6連續流動反應器的停留時間分布/045
2.6.1非理想流動/045
2.6.2停留時間分布函數/046
2.6.3停留時間分布函數的應用/048
2.7非理想流動/049
2.7.1非理想流動模型/050
2.7.2非理想流動對反應結果的影響/053
參考文獻/055
第3章釜式反應器
3.1間歇操作釜式反應器工藝計算/057
3.1.1反應時間/057
3.1.2反應器有效體積/058
3.2連續操作釜式反應器工藝計算/059
3.2.1單段連續釜式反應器/060
3.2.2多段連續釜式反應器/060
3.3攪拌器/063
3.3.1攪拌的混閤機理和液體流動特性/064
3.3.2常用攪拌器的類型及性能特徵/067
3.3.3攪拌功率/072
3.4攪拌釜式反應器的傳熱/078
3.4.1反應釜的傳熱裝置/078
3.4.2高溫熱源的選擇/080
3.5攪拌反應釜傳熱係數的計算/082
3.5.1反應器內壁對流傳熱係數的計算/083
3.5.2蛇管外壁對流傳熱係數的計算/084
3.6立式攪拌反應釜的選用/085
3.6.1攪拌器的選型/085
3.6.2立式攪拌反應釜的選型/086
3.7釜式反應器在硝基苯生産中的應用/088
3.7.1生産工藝/088
3.7.2硝化劑/090
3.7.3硝化反應器/091
3.7.4硝化反應器的放大設計/092
參考文獻/094
第4章管式反應器
4.1管式反應器的計算基礎方程式/096
4.1.1計算基礎方程式/097
4.1.2空間速度與空間時間/097
4.2液相管式反應器的設計/098
4.2.1等溫液相管式反應器/098
4.2.2變溫液相管式反應器/099
4.3氣相管式反應器的設計/101
4.4管式反應器的數學模擬/102
4.4.1管式反應器的數學模型/103
4.4.2數學模型方程的求解/104
4.5反應器類型和操作方式的比較/104
4.5.1生産能力的比較/105
4.5.2反應選擇性比較/107
4.5.3操作與計算最優化/109
4.6管式反應器在環氧乙烷生産中的應用/109
4.6.1乙烯氧化閤成環氧乙烷的反應機理/111
4.6.2反應過程的影響因素/112
4.6.3氧化反應器的設計/117
4.6.4氧化反應器的結構特點/120
4.7管式反應器在聚乙烯生産中的應用/121
4.7.1聚乙烯的分子結構及分類/122
4.7.2聚乙烯的生産工藝/123
4.7.3乙烯自由基聚閤原理及動力學/126
4.7.4高壓管式反應器/130
參考文獻/133
第5章塔式反應器
5.1塔式反應器的類型及構造/135
5.1.1塔式反應器的分類/135
5.1.2塔式反應器的一般構造/136
5.1.3附屬裝置/137
5.1.4塔類型的選擇/139
5.2闆式塔/139
5.2.1闆式塔的結構/140
5.2.2塔闆類型/140
5.2.3浮閥塔的設計計算/142
5.3填料塔/146
5.3.1物理吸收過程/146
5.3.2化學吸收過程/147
5.3.3填料塔的設計/151
5.4鼓泡塔/156
5.4.1鼓泡塔的操作狀態/156
5.4.2鼓泡塔內的流動特性/157
5.4.3鼓泡塔內的傳熱特性/161
5.4.4鼓泡塔的工業應用/162
5.5塔設備設計常見錯誤/171
5.6噴射反應器/173
5.6.1噴射反應器的研究現狀及進展/173
5.6.2噴射反應器的應用/174
參考文獻/177
第6章固定床反應器
6.1固定床反應器的構造/179
6.2固定床反應器內的流體流動/181
6.2.1催化劑顆粒直徑和形狀係數/181
6.2.2床層空隙率/182
6.2.3流體在固定床中的流動特性/183
6.2.4流體流過固定床層的壓力降/184
6.3固定床反應器內的傳熱/185
6.3.1床層對壁總傳熱係數/185
6.3.2床層有效導熱係數/187
6.3.3錶觀壁膜傳熱係數/189
6.3.4流體與催化劑顆粒間的傳熱係數/191
6.4固定床反應器內的傳質/191
6.4.1流體與催化劑顆粒外錶麵間的傳質/192
6.4.2催化劑顆粒內部的傳質/194
6.4.3床層內的混閤擴散/196
6.5固定床反應器的設計/197
6.5.1總反應速率方程式/197
6.5.2反應器的設計/199
6.6固定床反應器在閤成氨生産中的應用/201
6.6.1一氧化碳變換的基本原理/202
6.6.2一氧化碳變換的工藝過程/206
6.6.3變換反應器/207
6.6.4變換反應器的新發展/210
6.7固定床反應器的日常運行與操作/212
6.8固定床反應器在二甲醚生産中的應用/214
6.8.1二甲醚的閤成技術/215
6.8.2甲醇脫水工藝及反應器設計/217
參考文獻/223
第7章流化床反應器
7.1流態床反應器的特性/226
7.1.1流態化/226
7.1.2散式流化床和聚式流化床/227
7.1.3流化床中的氣泡及其行為/227
7.1.4流化床的異常現象及處理方法/228
7.1.5流化床反應器內的傳質/229
7.1.6流化床反應器內的傳熱/231
7.2流化床反應器的設計/232
7.2.1反應器直徑與高度的確定/232
7.2.2壓力降的計算/234
7.2.3反應器的數學模型/237
7.3流化床反應器的運行與操作/239
7.4流化床反應器在丙烯腈生産中的應用/241
7.4.1丙烯腈生産工藝/242
7.4.2丙烯氨氧化反應器/245
7.5流化床反應器在苯胺生産中的應用/248
7.5.1苯胺的生産路綫/248
7.5.2加氫流化床反應器/250
7.6流化床反應器的研究發展/255
參考文獻/257
第8章離子交換反應器
8.1離子交換法的基本原理/260
8.1.1離子交換平衡/260
8.1.2離子交換速率/261
8.2離子交換劑與離子交換樹脂/262
8.2.1離子交換劑/262
8.2.2離子交換樹脂/263
8.2.3離子交換樹脂的類型/264
8.2.4離子交換樹脂的物理性能/266
8.2.5離子交換樹脂的化學性質/267
8.3離子交換反應器的應用/269
8.3.1離子交換反應的特性/269
8.3.2離子交換軟化除鹽/270
8.3.3軟化與除堿/272
8.3.4復床、混床除鹽/274
8.4離子交換器的工作過程/276
8.4.1固定床離子交換器間歇工作過程/276
8.4.2一級復床的工作過程/281
8.4.3連續式離子交換器工作過程/282
8.5離子交換器/283
8.5.1固定床離子交換器/283
8.5.2移動床離子交換器/287
8.5.3連續床離子交換器/287
8.5.4混閤床離子交換器/288
8.5.5浮動床離子交換器/288
8.5.6雙室浮動床離子交換器/290
8.5.7迴程式離子交換器/291
8.5.8離子交換柱/293
8.6離子交換裝置的設計/293
8.6.1設計依據/293
8.6.2係統的參數計算/294
參考文獻/295
第9章電化學反應器
9.1電化學反應器/298
9.1.1電化學反應器的主要構件/299
9.1.2二維反應器/299
9.1.3三維反應器/302
9.2電解槽/302
9.2.1電極反應/303
9.2.2法拉第電解定律/303
9.2.3分解電壓與極化現象/304
9.2.4電解槽的分類及構造/305
9.2.5電解槽的工藝設計/307
9.3電化學反應器的工業應用/309
9.3.1電解氧化法處理廢水/309
9.3.2電解還原法處理無機汙染物/310
9.3.3電解凝聚與電解氣浮/314
9.3.4電解消毒/316
9.4電化學技術的發展方嚮/317
9.4.1陽極材料/317
9.4.2電化學反應器（electrochemical reactor）/318
9.4.3電化學組閤工藝/319
9.4.4生物膜電極法/319
參考文獻/320
第10章膜生物反應器
10.1膜反應器/321
10.1.1分離膜/321
10.1.2膜反應器/326
10.2生物反應器/330
10.2.1生物反應器的特點及分類/331
10.2.2大型生物反應器設計與放大/332
10.2.3微型生物反應器/333
10.2.4動物細胞及組織工程反應器/335
10.2.5酶反應器/338
10.3膜生物反應器/339
10.3.1膜生物反應器的形式/339
10.3.2膜生物反應器的類型/340
10.3.3新型膜生物反應器/343
10.3.4膜生物反應器的應用/345
10.4膜汙染控製技術/347
10.4.1膜汙染控製措施/348
10.4.2膜汙染的清洗/349
參考文獻/350
第11章其他反應器
11.1氣液固三相反應器/352
11.2涓流床反應器/354
11.2.1涓流床的流體力學/355
11.2.2涓流床反應器中的傳質/356
11.2.3涓流床反應器中的傳熱/357
11.2.4涓流床反應器的結構/359
11.2.5涓流床反應器的設計與放大/360
11.3熱管反應器/361
11.3.1熱管的工作原理/361
11.3.2熱管的結構/362
11.3.3熱管的主要特性/363
11.3.4熱管反應器的應用/363
11.4徑嚮反應器/364
11.4.1乙苯脫氫反應原理/365
11.4.2乙苯催化脫氫生産過程/365
11.4.3脫氫徑嚮反應器/367
11.4.4軸徑嚮反應器的開發/369
11.5微反應器/369
11.5.1微反應器的結構/370
11.5.2微反應器的主要特點/370
11.5.3聚閤反應器的類型/371
11.5.4微反應器在聚閤反應中的應用/372
參考文獻/379

前言/序言

過程工業的最大特點是在原料生産過程中要經過化學變化纔能實現産品的生産。在國民經濟的各個部門中，過程工業得到瞭廣泛應用，其産品遍及工農業生産的各個部門和人們生産生活中的各個領域。
化學反應是過程工業的中心環節。為使反應進行得迅速、完全，需要維持一定的溫度、壓力和流量等操作條件，多數情況下還要使用催化劑。因此,在過程工業中,要創造良好的傳熱、傳質和流體流動條件，以實現反應過程最優化，包括設計最優化與操作最優化。為此，在江蘇高校品牌專業建設工程資助項目(PPZY2015A022)的資助下，我們撰寫瞭這本《反應過程、設備與工業應用》，除理論闡述外，還針對各種反應設備列舉瞭工業應用實例，具有很強的實踐性，力求使讀者能通過本書的學習，對目前過程工業中涉及的反應設備及其應用特性有一個概括性的瞭解。
全書共分11章。第1章根據過程工業所用原料和生産産品的特性，提齣瞭對反應設備的要求；第2章對化學反應過程的基本理論進行瞭介紹；第3章介紹瞭釜式反應器及其工業應用；第4章介紹瞭管式反應器及其工業應用；第5章介紹瞭塔式反應器及其工業應用；第6章介紹瞭固定床反應器及其工業應用；第7章介紹瞭流化床反應器及其工業應用；第8章介紹瞭離子交換反應器及其工業應用；第9章介紹瞭電化學反應器及其工業應用；第10章介紹瞭膜生物反應器及其工業應用；第11章介紹瞭除上述幾種反應器之外的其他化學反應器及其工業應用。
全書由南京工業大學廖傳華、王重慶和南京三方化工設備監理有限公司梁榮閤著，其中第1章、第3章、第7章、第8章、第10章由廖傳華著，第2章、第4章、第9章、第11章由王重慶著，第5章、第6章由梁榮著。全書最後由廖傳華統稿。
全書從選題到材料的收集整理、文稿的寫作及修訂等方麵都得到瞭南京工業大學黃振仁教授的大力支持，在此深錶感謝。南京三方化工設備監理有限公司趙清萬、許開明、李誌強、南京工業大學李政輝對本書的撰寫工作提齣瞭大量寶貴的建議，南京朗潤機電進齣口公司硃海舟提供瞭大量圖片資料，研究生趙忠祥、閆正文、王太東、李洋、劉狀、汪威、李亞麗、廖瑋、宗建軍等在資料收集與文字處理方麵提供瞭大量的幫助，在此一並錶示衷心的感謝。
本書的寫作與修訂工作曆時三年，雖經多次審稿、修改，但由於作者水平有限，不妥及疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者不吝賜教。在寫作過程中參考瞭大量的相關資料，但書中沒有一一列齣，在此謹對原文作者緻以衷

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