催化反应器工程

出版时间：2011-6  出版社：陈诵英 化学工业出版社 (2011-06出版)  作者：陈诵英  

前言

催化反应是使用催化剂的化学反应，工业上使用的催化剂绝大部分是固体催化剂。催化反应器的重要发展基本来自于新催化剂的发展。 催化反应器是装填固体催化剂的容器。为了增强流固间的传递过程，发展了多种形式的催化反应器。但是，随着国民经济和科学技术的发展，要求催化科学和工程科学进一步发展，基于新催化剂的开发后再发展适用反应器的串行模式已经难以满足需要。例如，在常用的固定床反应器中，高的催化剂利用效率要求催化剂颗粒愈细愈好，而这会导致不可接受的床层压力降。为解决这个难题，愈来愈要求把催化剂的研究发展与适用反应器的研究发展从以前的串联模式向平行模式过渡。例如，由于环境法规愈来愈严格，对污染物处理的要求愈来愈高，一些在石油炼制和化学工业中常用的催化反应器根本无法满足要求。为此，结合催化剂的发展同时进行催化反应器的发展，由此应运而生的是结构催化剂和结构反应器，如独居石催化剂和反应器的发展。对这类结构催化剂与结构反应器，它们之间的界线已经变得很模糊，需要引入催化反应器工程的概念。 《催化反应工程基础》一书已经详细介绍了催化反应工程的基础知识，也就是物料平衡或摩尔平衡、反应速率方程、反应的化学计量式、能量或热量平衡、流体的扩散（边界层内和固体催化剂颗粒内）和流固间的接触（流体力学或水力学或压力降），以及等温和非等温催化反应器的设计思路和方法。为了完善催化反应工程的内容，需要有具体的催化反应器工程的内容。因此，作为以上图书的后续部分,《催化反应器工程》除介绍工业上常用的催化反应器，包括它们的适用范围、基本结构以及每类催化反应器的优点和缺点等外，重点介绍了催化反应工程发展新趋势的内容，特别是结构催化剂和结构反应器等催化反应器工程，以及一些新催化反应过程，如酶和生物催化剂及反应器、电和光催化剂及反应器等。

内容概要

　　催化在绿色化学和低碳经济的发展中起着很重要的作用，而催化反应工程则对节能降耗减排作出直接的贡献。本书作为《催化反应工程基础》一书的后续部分,介绍了催化反应器工程、结构催化剂和结构反应器、蜂窝独居石催化剂和反应器、酶和生物催化动力学及其反应器、电催化和光催化动力学分析和反应器等内容。　　全书共分6章,分别讨论了工业主要气固两相催化反应器的模型和重要设计参数以及相关的设计问题；气液固三相催化反应器内的流体力学传质传热实验关联、反应器模型以及重要设计参数和设计方法；结构催化剂和结构催化反应器蜂窝独居石（陶瓷基和金属基）催化剂和反应器的结构、性质、特点、制备技术，以及它们的重要工业应用——汽车尾气催化转化器和烟道气脱除污染气体;酶和生物催化反应动力学及其反应器设计;电催化过程动力学和光催化过程动力学以及它们实际应用中的反应器。　　该书力求详细介绍催化反应器工程的重要内容，为使读者易于掌握和实际应用,收集了大量实际例子。用较大的篇幅介绍催化反应工程中快速发展的新领域，特别是结构催化剂和结构反应器的重点——蜂窝独居石催化剂和反应器，以及酶和生物催化动力学与反应器和电、光催化反应的特殊动力学处理。因此本书可以作为高等学校化学和化工及相关专业高年级本科生、研究生和教师的重要参考书，也是在相关企业从事工业催化反应过程研究开发和设计的科技人员和操作管理人员的重要参考书。

书籍目录

1 1引言11 2绝热固定床催化反应器11 2 1反应器模型21 2 2模型参数的无因次化41 2 3绝热固定床反应器的设计数据41 2 4多稳态51 2 5设计参数和判据61 3自热固定床催化反应器71 4非等温非绝热管式催化反应器91 4 1模型91 4 2无因次参数111 4 3设计数据121 5应用实例141 5 1参数敏感性和飞温141 5 2一维、二维模型161 5 3设计参数161 5 4固定床反应器的控制161 5 5小结171 6气固流化床催化反应器中的气固流动和流区171 6 1引言171 6 2固体颗粒在床层中的流动和气固流化中的流区181 6 3流化床反应器气固流动和传递211 7气固流化床反应器模型261 7 1鼓泡流化床反应器模型271 7 2湍流流化床反应器模型281 7 3循环流化床反应器模型281 8气固流化床催化反应器设计30参考文献382 1引言392 1 1应用392 1 2三相催化反应器的类型412 1 3固定床和浆态床反应器的比较422 1 4操作模式442 2涓流床催化反应器452 2 1引言452 2 2流区分类472 2 3压力降492 2 4流体滞留量522 2 5气液传质542 2 6液固传质572 2 7轴向离散582 2 8液体分布612 2 9部分润湿和对反应器性能的影响622 2 10非等温催化反应672 2 11传热682 2 12压力对涓流床操作参数和反应器性能的影响692 2 13例子722 3鼓泡填料塔反应器752 3 1引言752 3 2流区762 3 3压力降782 3 4气体滞留和液体滞留792 3 5气液传质802 3 6液固传质802 3 7轴向离散812 3 8例子812 4三相流化床催化反应器852 4 1引言852 4 2液固流化床852 4 3流区882 4 4床层收缩和膨胀现象892 4 5气体和液体滞留892 4 6气泡直径912 4 7颗粒夹带922 4 8气液传质922 4 9液固传质932 4 10轴向离散932 4 11传热942 5机械搅拌浆态反应器952 5 1引言952 5 2催化剂的悬浮962 5 3搅拌的功率消耗972 5 4气体滞留992 5 5气泡直径1002 5 6气液传质1002 5 7液固传质1032 5 8密闭搅拌反应器1042 6鼓泡塔浆态反应器1062 6 1引言1062 6 2鼓泡塔浆态反应器中的流区1072 6 3催化剂颗粒的悬浮1082 6 4气体滞留1092 6 5平均气泡直径1102 6 6气液传质1102 6 7液固传质1112 6 8鼓泡塔中的轴向离散1112 6 9传热1122 6 10催化剂分离112参考文献1143 1引言1163 1 1多相催化反应器的结构内构件1173 1 2反应和分离的结构内构件1183 1 3催化结构填料的分类1193 2结构催化剂固定床反应器中的传递现象简介1203 2 1流区1203 2 2压力降和液体滞留1213 2 3气液传质和气液界面面积1213 2 4液固传质速率1223 2 5停留时间分布（RTD）1223 2 6热传输1223 2 7结构反应器模型1223 3结构催化材料特性及其工业应用1233 3 1蜂窝独居石：陶瓷和金属1233 3 2开放错流结构波纹填料（OCFS）及其流体力学特性1243 3 3闭合错流结构波纹填料（CCFS）及其流体力学特性1283 3 4编织线结构填料及其流体力学特性1293 3 5发泡体：金属、陶瓷和石墨基1313 3 6不同结构填料间的比较1323 3 7结构催化填料的工业应用1343 4纤维（布）催化剂及其应用1363 4 1引言1363 4 2纤维材料和其催化剂制备1383 4 3纤维结构的几何性质1433 4 4纤维和布催化剂的应用1443 4 5传质和流体力学148参考文献1494 1引言1514 2独居石结构1534 3流体力学1544 3 1流区1554 3 2压力降1564 3 3液体滞留1574 3 4流体分布1584 3 5轴向和径向离散1594 4质量和热量传递1604 4 1质量传递1604 4 2热量传递1624 4 3蜂窝独居石催化剂用于放热反应1654 5独居石反应器1694 5 1独居石反应器性能1694 5 2蜂窝独居石反应器和常用反应器的比较1694 5 3反应器模型1714 6蜂窝独居石反应器的设计1714 6 1引言1714 6 2模型1724 6 3独居石催化剂的效率因子1734 6 4最佳几何体的选择1754 6 5小结1774 7蜂窝独居石及催化剂的制备1784 7 1引言1784 7 2挤压技术生产陶瓷蜂窝独居石1814 7 3催化剂活性组分的加入1884 7 4金属独居石1944 8蜂窝独居石催化剂的应用实例2014 8 1汽车尾气净化三效催化剂2014 8 2三效（TWCs）催化剂：原理和操作2044 8 3贫燃脱NOx催化剂2114 8 4DeNOx SCR独居石催化剂2164 8 5在独居石SCR催化剂中化学动力学和传递过程的数学描述2184 8 6DeNOx本征动力学参数的计算220参考文献2225 1可溶性酶催化反应动力学2245 1 1引言2245 1 2MichaelisMenten动力学2255 1 3酶催化反应的瞬态动力学2325 1 4酶催化反应的阻滞2335 1 5双或多底物酶催化反应2405 1 6例子2425 2固定化酶的催化反应动力学（非均相）2435 2 1引言2435 2 2游离酶的固定化2445 2 3固化酶催化的反应动力学2455 2 4有膜扩散和粒内扩散时的效率因子2475 2 5固定化酶的活性和失活2485 3酶催化反应器2495 3 1均相酶催化反应器2505 3 2非均相酶催化反应器2525 4微生物细胞的基础知识2535 4 1细胞的大小和形状2545 4 2细胞的分类2555 4 3微生物细胞的增殖和调控2565 5细胞生长动力学2585 5 1细胞生长的特点2585 5 2环境对细胞生长的影响2605 5 3细胞生长动力学模型2615 5 4氧控制发酵生物反应器中的传递过程2735 6生物催化反应器277参考文献2796 1电催化和电极动力学2806 1 1引言2806 1 2电化学系统2816 1 3电催化热力学和电极反应动力学2826 1 4电极反应系统2856 1 5多孔催化电极系统2896 2燃料电池和蓄电池中的电催化2996 2 1旁流背进式Br2/Br-多孔电极2996 2 2DMFC PtRu阳极的宏观动力学3026 2 3多孔电极的多尺度分析3126 2 4锂离子蓄电池正极多尺度分析3196 3电催化有机合成反应3246 3 1循环流动填充床电催化有机合成反应3246 3 2硝基苯电还原制对氨基苯酚PBEDR实例3296 3 3填充床电极的理论3306 4光催化反应工程及其反应器3356 4 1引言3356 4 2半导体光催化反应热力学3376 4 3半导体光催化反应动力学3416 4 4太阳能光催化水处理反应器347参考文献353

编辑推荐

《催化反应器工程》是《催化反应工程基础》的姊妹篇。

用户评论 (总计1条)

•   相当好，内容全面到位