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编辑推荐

《过程设备与工业应用丛书》共6个分册，分别为：《反应过程、设备与工业应用》、《燃烧技术、设备与工业应用》、《传热技术、设备与工业应用》、《输送技术、设备与工业应用》、《分离技术、设备与工业应用》和《工业过程设备维护与检修》。本书是其中的一个分册。
《反应过程、设备与工业应用》详述了各类典型的反应设备和反应器的设计、工艺特点、工业应用等基本内容。并补充介绍了各类新型反应器的设计、工作特点和工业应用等内容。
本书的读者对象主要为从事各类反应设备使用和运行维护的石油、化工、生物、制药、食品、医药、环境等领域的科研人员、工程技术人员、研究设计人员和管理人员等，同时，也适合高等学校过程装备与控制工程专业、化工机械专业等相关专业的师生参考。

内容简介

《反应过程、设备与工业应用》是“过程设备与工业应用丛书”的一个分册，本书在系统介绍化学反应基本理论的基础上，分别详细介绍了釜式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器、离子交换反应器、电化学反应器、膜生物反应器以及其他一些新式化学反应器的工作特性、设计原理、工业应用及评价。
《反应过程、设备与工业应用》不仅适用于石油、化工、生物、制药、食品、医药、环境、机械等专业的高等学校的教师、研究生及高年级本科生阅读，同时对相关行业的工程技术人员、研究设计人员也会有所帮助。

作者简介

廖传华，南京工业大学，教授，廖传华（1972—），男，湖北洪湖人。浙江大学化工过程机械专业硕士，南京工业大学化学工程专业博士，教授。 主要从事本科生《过程装备成套技术》、课程设计、毕业设计等环节的教学工作，编写教材2部。2005年获江苏省普通高校优 秀教学成果一等奖。 主要从事以下方向的研究工作：（1）高浓度难降解有机废水深度治理与资源化利用：采用超临界水氧化技术对高浓度难降解工业废水和有机污泥进行深度治理，不仅满足达标排放，还能实现能源的综合利用。已发表论文10多篇，出版专著4部，申报发明专利15项（获授权3项）。研究成分果于2011年和2013年分别获中国石油和化学工业联合会技术发明三等奖和二等奖各一项。（2）天然产物有效成分的高效提取：采用超临界萃取技术对天然产物中的有效成份进行高效提取，既提高有效成分的提取率，又降低产物中的化学溶剂残留。已发表论文20多篇，出版专著5部，获授权发明专利1项。（3）超细粉体的制备：采用超临界膨胀法制备超细粉体。已发表论文多篇，出版专著1部，获授权发明专利1项。（4）热力干燥：主要从事喷雾干燥、喷雾造粒、半干法喷雾烟气脱硫等方面的研究工作，已发表论文10多篇，获授权专利1项。现为中国化工学会化学工程专业委员会干燥专业组理事、中国通用机械干燥协会技术委员会委员、中国通用机械干燥协会标准化委员会委员。（5）可再生能源与低碳技术研究：主要从事中硬质秸秆的气化、生物质超临界水部分氧化制甲烷、中高温太阳能热利用、城市型风机等方面的研究工作，已发表论文10余篇，出版专著1部，申请发明专利8项。（6）工业节水减排技术：针对高耗水行业，采用夹点技术，在对用水节点进行分析的基础上，进行工艺流程的优化与新型设备的开发，通过循环用水和废水处理再生回用而实现节约用水。研究成果获2011年江苏省水利科技优 秀成果二等奖。出版专著《工业节水案例与技术集成》获中国石油和化学工业优 秀图书二等奖。

内页插图

目录

第1章绪论
1.1过程工业与工业化学过程/001
1.1.1过程工业/001
1.1.2工业化学过程/002
1.2化学反应过程的基本规律/004
1.3反应过程与设备的关系/006
1.3.1最优化的经济目标/006
1.3.2最优化的技术目标/007
1.4化学反应与反应设备的分类/008
1.4.1化学反应的分类/008
1.4.2工业反应设备的类型/009
1.5化学反应器的设计与放大/012
1.5.1化学反应器的设计原则/012
1.5.2工业反应器的放大/013
1.6化学反应过程与设备的发展/015
第2章化学反应过程基本理论
2.1化工原料资源/018
2.1.1煤炭/019
2.1.2石油/021
2.1.3天然气/023
2.1.4生物质/023
2.1.5工业“三废”/025
2.2化学反应动力学基础/026
2.2.1化学反应速率/026
2.2.2反应速率的影响因素/027
2.2.3复杂反应的动力学表达/030
2.3反应器的操作方式/032
2.4反应器计算的基本方程式/033
2.4.1反应动力学方程式/034
2.4.2物料衡算式/035
2.4.3热量衡算式/035
2.5均相理想反应器/036
2.5.1均相反应器的特点/036
2.5.2釜式反应器的设计与操作/037
2.5.3管式反应器的设计与操作/043
2.6连续流动反应器的停留时间分布/045
2.6.1非理想流动/045
2.6.2停留时间分布函数/046
2.6.3停留时间分布函数的应用/048
2.7非理想流动/049
2.7.1非理想流动模型/050
2.7.2非理想流动对反应结果的影响/053
参考文献/055
第3章釜式反应器
3.1间歇操作釜式反应器工艺计算/057
3.1.1反应时间/057
3.1.2反应器有效体积/058
3.2连续操作釜式反应器工艺计算/059
3.2.1单段连续釜式反应器/060
3.2.2多段连续釜式反应器/060
3.3搅拌器/063
3.3.1搅拌的混合机理和液体流动特性/064
3.3.2常用搅拌器的类型及性能特征/067
3.3.3搅拌功率/072
3.4搅拌釜式反应器的传热/078
3.4.1反应釜的传热装置/078
3.4.2高温热源的选择/080
3.5搅拌反应釜传热系数的计算/082
3.5.1反应器内壁对流传热系数的计算/083
3.5.2蛇管外壁对流传热系数的计算/084
3.6立式搅拌反应釜的选用/085
3.6.1搅拌器的选型/085
3.6.2立式搅拌反应釜的选型/086
3.7釜式反应器在硝基苯生产中的应用/088
3.7.1生产工艺/088
3.7.2硝化剂/090
3.7.3硝化反应器/091
3.7.4硝化反应器的放大设计/092
参考文献/094
第4章管式反应器
4.1管式反应器的计算基础方程式/096
4.1.1计算基础方程式/097
4.1.2空间速度与空间时间/097
4.2液相管式反应器的设计/098
4.2.1等温液相管式反应器/098
4.2.2变温液相管式反应器/099
4.3气相管式反应器的设计/101
4.4管式反应器的数学模拟/102
4.4.1管式反应器的数学模型/103
4.4.2数学模型方程的求解/104
4.5反应器类型和操作方式的比较/104
4.5.1生产能力的比较/105
4.5.2反应选择性比较/107
4.5.3操作与计算最优化/109
4.6管式反应器在环氧乙烷生产中的应用/109
4.6.1乙烯氧化合成环氧乙烷的反应机理/111
4.6.2反应过程的影响因素/112
4.6.3氧化反应器的设计/117
4.6.4氧化反应器的结构特点/120
4.7管式反应器在聚乙烯生产中的应用/121
4.7.1聚乙烯的分子结构及分类/122
4.7.2聚乙烯的生产工艺/123
4.7.3乙烯自由基聚合原理及动力学/126
4.7.4高压管式反应器/130
参考文献/133
第5章塔式反应器
5.1塔式反应器的类型及构造/135
5.1.1塔式反应器的分类/135
5.1.2塔式反应器的一般构造/136
5.1.3附属装置/137
5.1.4塔类型的选择/139
5.2板式塔/139
5.2.1板式塔的结构/140
5.2.2塔板类型/140
5.2.3浮阀塔的设计计算/142
5.3填料塔/146
5.3.1物理吸收过程/146
5.3.2化学吸收过程/147
5.3.3填料塔的设计/151
5.4鼓泡塔/156
5.4.1鼓泡塔的操作状态/156
5.4.2鼓泡塔内的流动特性/157
5.4.3鼓泡塔内的传热特性/161
5.4.4鼓泡塔的工业应用/162
5.5塔设备设计常见错误/171
5.6喷射反应器/173
5.6.1喷射反应器的研究现状及进展/173
5.6.2喷射反应器的应用/174
参考文献/177
第6章固定床反应器
6.1固定床反应器的构造/179
6.2固定床反应器内的流体流动/181
6.2.1催化剂颗粒直径和形状系数/181
6.2.2床层空隙率/182
6.2.3流体在固定床中的流动特性/183
6.2.4流体流过固定床层的压力降/184
6.3固定床反应器内的传热/185
6.3.1床层对壁总传热系数/185
6.3.2床层有效导热系数/187
6.3.3表观壁膜传热系数/189
6.3.4流体与催化剂颗粒间的传热系数/191
6.4固定床反应器内的传质/191
6.4.1流体与催化剂颗粒外表面间的传质/192
6.4.2催化剂颗粒内部的传质/194
6.4.3床层内的混合扩散/196
6.5固定床反应器的设计/197
6.5.1总反应速率方程式/197
6.5.2反应器的设计/199
6.6固定床反应器在合成氨生产中的应用/201
6.6.1一氧化碳变换的基本原理/202
6.6.2一氧化碳变换的工艺过程/206
6.6.3变换反应器/207
6.6.4变换反应器的新发展/210
6.7固定床反应器的日常运行与操作/212
6.8固定床反应器在二甲醚生产中的应用/214
6.8.1二甲醚的合成技术/215
6.8.2甲醇脱水工艺及反应器设计/217
参考文献/223
第7章流化床反应器
7.1流态床反应器的特性/226
7.1.1流态化/226
7.1.2散式流化床和聚式流化床/227
7.1.3流化床中的气泡及其行为/227
7.1.4流化床的异常现象及处理方法/228
7.1.5流化床反应器内的传质/229
7.1.6流化床反应器内的传热/231
7.2流化床反应器的设计/232
7.2.1反应器直径与高度的确定/232
7.2.2压力降的计算/234
7.2.3反应器的数学模型/237
7.3流化床反应器的运行与操作/239
7.4流化床反应器在丙烯腈生产中的应用/241
7.4.1丙烯腈生产工艺/242
7.4.2丙烯氨氧化反应器/245
7.5流化床反应器在苯胺生产中的应用/248
7.5.1苯胺的生产路线/248
7.5.2加氢流化床反应器/250
7.6流化床反应器的研究发展/255
参考文献/257
第8章离子交换反应器
8.1离子交换法的基本原理/260
8.1.1离子交换平衡/260
8.1.2离子交换速率/261
8.2离子交换剂与离子交换树脂/262
8.2.1离子交换剂/262
8.2.2离子交换树脂/263
8.2.3离子交换树脂的类型/264
8.2.4离子交换树脂的物理性能/266
8.2.5离子交换树脂的化学性质/267
8.3离子交换反应器的应用/269
8.3.1离子交换反应的特性/269
8.3.2离子交换软化除盐/270
8.3.3软化与除碱/272
8.3.4复床、混床除盐/274
8.4离子交换器的工作过程/276
8.4.1固定床离子交换器间歇工作过程/276
8.4.2一级复床的工作过程/281
8.4.3连续式离子交换器工作过程/282
8.5离子交换器/283
8.5.1固定床离子交换器/283
8.5.2移动床离子交换器/287
8.5.3连续床离子交换器/287
8.5.4混合床离子交换器/288
8.5.5浮动床离子交换器/288
8.5.6双室浮动床离子交换器/290
8.5.7回程式离子交换器/291
8.5.8离子交换柱/293
8.6离子交换装置的设计/293
8.6.1设计依据/293
8.6.2系统的参数计算/294
参考文献/295
第9章电化学反应器
9.1电化学反应器/298
9.1.1电化学反应器的主要构件/299
9.1.2二维反应器/299
9.1.3三维反应器/302
9.2电解槽/302
9.2.1电极反应/303
9.2.2法拉第电解定律/303
9.2.3分解电压与极化现象/304
9.2.4电解槽的分类及构造/305
9.2.5电解槽的工艺设计/307
9.3电化学反应器的工业应用/309
9.3.1电解氧化法处理废水/309
9.3.2电解还原法处理无机污染物/310
9.3.3电解凝聚与电解气浮/314
9.3.4电解消毒/316
9.4电化学技术的发展方向/317
9.4.1阳极材料/317
9.4.2电化学反应器（electrochemical reactor）/318
9.4.3电化学组合工艺/319
9.4.4生物膜电极法/319
参考文献/320
第10章膜生物反应器
10.1膜反应器/321
10.1.1分离膜/321
10.1.2膜反应器/326
10.2生物反应器/330
10.2.1生物反应器的特点及分类/331
10.2.2大型生物反应器设计与放大/332
10.2.3微型生物反应器/333
10.2.4动物细胞及组织工程反应器/335
10.2.5酶反应器/338
10.3膜生物反应器/339
10.3.1膜生物反应器的形式/339
10.3.2膜生物反应器的类型/340
10.3.3新型膜生物反应器/343
10.3.4膜生物反应器的应用/345
10.4膜污染控制技术/347
10.4.1膜污染控制措施/348
10.4.2膜污染的清洗/349
参考文献/350
第11章其他反应器
11.1气液固三相反应器/352
11.2涓流床反应器/354
11.2.1涓流床的流体力学/355
11.2.2涓流床反应器中的传质/356
11.2.3涓流床反应器中的传热/357
11.2.4涓流床反应器的结构/359
11.2.5涓流床反应器的设计与放大/360
11.3热管反应器/361
11.3.1热管的工作原理/361
11.3.2热管的结构/362
11.3.3热管的主要特性/363
11.3.4热管反应器的应用/363
11.4径向反应器/364
11.4.1乙苯脱氢反应原理/365
11.4.2乙苯催化脱氢生产过程/365
11.4.3脱氢径向反应器/367
11.4.4轴径向反应器的开发/369
11.5微反应器/369
11.5.1微反应器的结构/370
11.5.2微反应器的主要特点/370
11.5.3聚合反应器的类型/371
11.5.4微反应器在聚合反应中的应用/372
参考文献/379

前言/序言

过程工业的最大特点是在原料生产过程中要经过化学变化才能实现产品的生产。在国民经济的各个部门中，过程工业得到了广泛应用，其产品遍及工农业生产的各个部门和人们生产生活中的各个领域。
化学反应是过程工业的中心环节。为使反应进行得迅速、完全，需要维持一定的温度、压力和流量等操作条件，多数情况下还要使用催化剂。因此,在过程工业中,要创造良好的传热、传质和流体流动条件，以实现反应过程最优化，包括设计最优化与操作最优化。为此，在江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015A022)的资助下，我们撰写了这本《反应过程、设备与工业应用》，除理论阐述外，还针对各种反应设备列举了工业应用实例，具有很强的实践性，力求使读者能通过本书的学习，对目前过程工业中涉及的反应设备及其应用特性有一个概括性的了解。
全书共分11章。第1章根据过程工业所用原料和生产产品的特性，提出了对反应设备的要求；第2章对化学反应过程的基本理论进行了介绍；第3章介绍了釜式反应器及其工业应用；第4章介绍了管式反应器及其工业应用；第5章介绍了塔式反应器及其工业应用；第6章介绍了固定床反应器及其工业应用；第7章介绍了流化床反应器及其工业应用；第8章介绍了离子交换反应器及其工业应用；第9章介绍了电化学反应器及其工业应用；第10章介绍了膜生物反应器及其工业应用；第11章介绍了除上述几种反应器之外的其他化学反应器及其工业应用。
全书由南京工业大学廖传华、王重庆和南京三方化工设备监理有限公司梁荣合著，其中第1章、第3章、第7章、第8章、第10章由廖传华著，第2章、第4章、第9章、第11章由王重庆著，第5章、第6章由梁荣著。全书最后由廖传华统稿。
全书从选题到材料的收集整理、文稿的写作及修订等方面都得到了南京工业大学黄振仁教授的大力支持，在此深表感谢。南京三方化工设备监理有限公司赵清万、许开明、李志强、南京工业大学李政辉对本书的撰写工作提出了大量宝贵的建议，南京朗润机电进出口公司朱海舟提供了大量图片资料，研究生赵忠祥、闫正文、王太东、李洋、刘状、汪威、李亚丽、廖玮、宗建军等在资料收集与文字处理方面提供了大量的帮助，在此一并表示衷心的感谢。
本书的写作与修订工作历时三年，虽经多次审稿、修改，但由于作者水平有限，不妥及疏漏之处在所难免，敬请广大读者不吝赐教。在写作过程中参考了大量的相关资料，但书中没有一一列出，在此谨对原文作者致以衷 过程设备与工业应用丛书--反应过程、设备与工业应用 电子书 下载 mobi epub pdf txt

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