新型反應器與反應器工程中的新技術(shù)圖書目錄

1規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器1

1.1概述1

1.2規(guī)整結(jié)構(gòu)催化劑2

1.2.1規(guī)整結(jié)構(gòu)催化劑的特點2

1.2.2規(guī)整結(jié)構(gòu)催化劑的制備3

1.2.3規(guī)整結(jié)構(gòu)催化劑的應用5

1.3規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器的催化劑結(jié)構(gòu)特征6

1.4規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器的流體力學7

1.4.1流體流動特征7

1.4.2壓力降10

1.4.3滯留量12

1.4.4流量分布14

1.5軸向擴散16

1.6質(zhì)量傳遞17

1.6.1液固質(zhì)量傳遞17

1.6.2氣液質(zhì)量傳遞18

1.6.3氣固質(zhì)量傳遞20

1.7反應器工程問題20

1.7.1反應器放大20

1.7.2液體分布20

1.7.3空速21

1.7.4規(guī)整載體的排列21

1.7.5氣液分離21

1.7.6循環(huán)21

1.7.7溫度控制22

1.8規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器與常規(guī)反應器的比較22

1.8.1規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器與漿態(tài)反應器的比較22

1.8.2規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器與填充床反應器的比較23

1.8.3工程放大的比較24

1.9結(jié)語25

符號說明26

參考文獻26

2微反應器28

2.1概述28

2.2微反應器的定義28

2.3微反應器的分類29

2.3.1反相膠束微反應器29

2.3.2聚合物微反應器30

2.3.3固體模板微反應器31

2.3.4微條紋反應器32

2.3.5微聚合反應器32

2.3.6氣固相催化微反應器33

2.3.7液液相微反應器33

2.3.8氣液相微反應器35

2.3.9氣液固三相催化微反應器36

2.3.10電化學和光化學微反應器36

2.4微反應器的性質(zhì)36

2.4.1微反應器的幾何特性36

2.4.2微反應器內(nèi)流體的傳遞特性和宏觀流動特性37

2.4.3微反應器的優(yōu)點39

2.5微反應器的設(shè)計和制造技術(shù)40

2.5.1微反應器的設(shè)計40

2.5.2微反應器的制造技術(shù)42

2.6微反應器的應用潛力44

2.6.1用于汽車的微通道反應器45

2.6.2用于制備納米纖維的多孔納米尺度微反應器45

2.7前景展望46

符號說明47

參考文獻47

3多功能反應器50

3.1概述50

3.2吸附反應器51

3.2.1常規(guī)吸附反應器51

3.2.2色譜反應器52

3.2.3變濃度吸附反應器54

3.2.4變壓反應器54

3.3膜反應器56

3.3.1無機膜反應器57

3.3.2酶膜反應器65

3.4反應蒸餾塔77

3.4.1催化劑的填充77

3.4.2反應蒸餾塔內(nèi)反應段的傳質(zhì)特性及反應對精餾的影響80

3.4.3反應蒸餾過程的模擬80

3.4.4反應蒸餾技術(shù)的應用81

符號說明81

參考文獻81

4超臨界反應器83

4.1概述83

4.1.1超臨界定義83

4.1.2超臨界化學反應的概念及特點83

4.1.3超臨界反應研究的內(nèi)容84

4.2超臨界流體的性質(zhì)84

4.2.1超臨界流體的特性84

4.2.2常用的超臨界流體84

4.2.3超臨界流體的物理性質(zhì)85

4.3超臨界反應的基本理論90

4.3.1超臨界反應的熱力學90

4.3.2超臨界反應的動力學91

4.4超臨界反應器的結(jié)構(gòu)98

4.4.1反應器的基本要求99

4.4.2新型反應器的基本結(jié)構(gòu)99

4.4.3反應器的密封101

4.4.4安全措施102

4.4.5反應器的放大與優(yōu)化設(shè)計103

4.5超臨界反應器的應用103

4.5.1超臨界條件下的酶催化反應103

4.5.2超臨界在固體催化反應中的應用103

4.5.3超臨界加氫反應104

4.5.4超臨界水氧化技術(shù)104

4.5.5超臨界流體技術(shù)制備生物柴油105

4.6前景展望105

符號說明106

參考文獻107

5旋轉(zhuǎn)填充床反應器109

5.1概述109

5.2RPB的結(jié)構(gòu)特點及操作原理110

5.2.1RPB的床體結(jié)構(gòu)110

5.2.2RPB的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)研究111

5.2.3RPB的填料研究112

5.2.4RPB的操作原理112

5.2.5RPB的特點113

5.3RPB的流體力學113

5.3.1液體在填料中的流動狀況114

5.3.2液體在填料中的不均勻分布115

5.3.3氣相壓降116

5.3.4液膜厚度及流動速度119

5.3.5液泛121

5.3.6液滴直徑122

5.3.7持液量123

5.3.8液體停留時間124

5.4RPB的傳質(zhì)性能及模型125

5.4.1比表面積研究126

5.4.2傳質(zhì)性能及模型126

5.4.3RPB的設(shè)計模型130

5.5RPB中的氣液微觀混合133

5.6RPB中的能量消耗133

5.7RPB的應用135

5.7.1RPB在國外的應用研究進展135

5.7.2RPB在國內(nèi)的應用研究進展136

5.8前景展望137

符號說明138

參考文獻139

6燃料電池反應器142

6.1概述142

6.1.1化學電池的基本理論142

6.1.2燃料電池的特點143

6.1.3燃料電池反應器的定義144

6.1.4研究燃料電池反應器的意義145

6.2燃料電池反應器的基本理論145

6.2.1燃料電池的分類與發(fā)展145

6.2.2燃料電池的相關(guān)計算理論148

6.2.3燃料電池的工作原理153

6.2.4燃料電池反應器的工作原理154

6.3堿性燃料電池反應器155

6.3.1工作原理155

6.3.2電池構(gòu)成及制作技術(shù)156

6.3.3性能及影響因素159

6.3.4應用概況159

6.4磷酸型燃料電池反應器160

6.4.1概述160

6.4.2工作原理161

6.4.3電池構(gòu)造162

6.4.4技術(shù)狀況166

6.4.5磷酸型燃料電池166

6.5質(zhì)子交換膜型燃料電池反應器167

6.5.1工作原理167

6.5.2電池元件與結(jié)構(gòu)167

6.5.3發(fā)展及應用概況168

6.5.4質(zhì)子交換膜燃料電池169

6.6直接醇類燃料電池反應器170

6.6.1概述170

6.6.2結(jié)構(gòu)及原理170

6.6.3電池性能172

6.7熔融碳酸鹽型燃料電池反應器173

6.7.1概述173

6.7.2工作原理173

6.7.3電池元件組成175

6.7.4電池結(jié)構(gòu)176

6.8固體氧化物燃料電池反應器178

6.8.1工作原理178

6.8.2電池組成179

6.8.3電池結(jié)構(gòu)及其特點180

6.8.4固體氧化物燃料電池181

6.9前景展望184

符號說明187

參考文獻187

7磁穩(wěn)流化床反應器189

7.1概述189

7.1.1簡介189

7.1.2磁穩(wěn)流化床的裝置189

7.1.3磁穩(wěn)流化床的結(jié)構(gòu)和特點190

7.2磁穩(wěn)流化床的流體力學特性191

7.2.1流化特性及狀態(tài)模型191

7.2.2磁穩(wěn)流化床的流體力學研究對象194

7.2.3磁穩(wěn)流化床的穩(wěn)定性195

7.2.4磁穩(wěn)流化床的磁穩(wěn)操作196

7.3磁穩(wěn)流化床的傳遞特性199

7.3.1傳熱、傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式200

7.3.2反應器模型200

7.4磁穩(wěn)流化床的返混特性201

7.5磁穩(wěn)流化床反應器的應用201

7.5.1化工環(huán)保中的應用201

7.5.2生化工程中的應用202

7.6前景展望203

符號說明203

參考文獻204

8光化學反應器206

8.1光化學的基本概念206

8.2光催化反應的基本理論207

8.2.1光催化反應原理207

8.2.2光催化反應的類型207

8.2.3光催化反應中適用的光207

8.2.4光催化反應器的主要特征208

8.3光催化反應器的設(shè)計208

8.3.1光催化反應器的輻射能傳遞模型及數(shù)學模型209

8.3.2光催化反應器設(shè)計的特點210

8.3.3設(shè)計光催化反應器時應考慮的因素210

8.3.4光催化反應器設(shè)計實例211

8.4光催化反應器的類型212

8.4.1聚光式反應器213

8.4.2非聚光式反應器214

8.4.3流化床光催化反應器216

8.5光催化反應器的應用217

8.5.1光催化反應器在國外的應用217

8.5.2光催化反應器在國內(nèi)的應用219

8.6光催化反應器應用中存在的問題222

8.6.1催化劑的存在狀態(tài)222

8.6.2反應器的幾何形狀222

8.6.3光系統(tǒng)222

8.7前景展望223

符號說明223

參考文獻223

9微波反應器226

9.1微波及其特性226

9.2微波化學及其發(fā)展226

9.3微波化學反應器的基本原理227

9.3.1微波的加熱機制與特點227

9.3.2微波輻射條件下化學反應的特點228

9.4微波化學反應器的設(shè)計229

9.4.1微波化學反應器設(shè)計的影響因素229

9.4.2微波反應器的設(shè)計229

9.5典型的微波化學反應器232

9.5.1多模箱式微波化學反應器233

9.5.2波導型微波化學反應器238

9.6其他形式的微波反應器241

9.6.1帶有控制裝置的微波化學反應器241

9.6.2多級床式微波反應器242

9.6.3圓形槽波導諧振腔型微波化學反應器242

9.6.4微波非相干功率合成反應器243

9.6.5微波等離子體反應器244

9.7微波反應器應用245

9.7.1微波密閉反應器的應用246

9.7.2微波常壓反應器的應用247

9.7.3微波干法合成反應技術(shù)249

9.7.4微波連續(xù)反應器250

9.8前景展望250

符號說明251

參考文獻251

10化工過程模擬方法253

10.1計算流體動力學253

10.1.1概述253

10.1.2CFD模擬的一般步驟254

10.1.3流體動力學控制方程255

10.1.4CFD的求解過程259

10.1.5常用CFD軟件介紹261

10.1.6化工過程中的計算流體力學模擬262

10.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應用264

10.2.1概述264

10.2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其特征266

10.2.3BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)267

10.2.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在化工中的應用270

10.3蒙特卡羅方法及其應用272

10.3.1概述272

10.3.2隨機數(shù)和隨機變量的產(chǎn)生273

10.3.3MonteCarlo積分方法274

10.3.4MonteCarlo方法在化工中的應用277

符號說明279

參考文獻279 2100433B

本書對新型反應器及反應器工程中的新技術(shù)進行了較為全面的介紹。全書共10章，分別對規(guī)整結(jié)構(gòu)反應器、微反應器、多功能反應器、超臨界反應器、旋轉(zhuǎn)填充床反應器、燃料電池反應器、磁穩(wěn)流化床反應器、光化學反應器、微波反應器及化工過程模擬方法進行了介紹。

本書可作為高等院?；ぜ跋嚓P(guān)專業(yè)研究生教材或高年級本科生的教學參考書，同時對于科研及工程設(shè)計人員亦有一定的參考價值。

空管反應器主要用于氣相、液相、氣一液相連續(xù)反應過程，由單根（直管或盤管）連續(xù)或多根平行排列的管子組成，一般設(shè)有套管或殼管式換熱裝置。操作時，物料自一端連續(xù)加入，在管中連續(xù)反應，從另一端連續(xù)流出，便達到了要求的轉(zhuǎn)化率。由于空管反應器能承受較高的壓力，故用于加壓反應尤為合適，例如，油脂或脂肪酸加氫生產(chǎn)高碳醇、裂解反應用的管式爐便是空管反應器。

此種反應器具有容積小、比表面大、返混少、反應混合物連續(xù)性變化、易于控制等優(yōu)點。但若反應速率較慢，則有所需管子長、壓降較大等不足。隨著化工生產(chǎn)越來越趨于大型化、連續(xù)化、自動化，連續(xù)操作的空管反應器在生產(chǎn)中使用越來越多，某些傳統(tǒng)上一直使用間歇攪拌釜的高分子聚合反應，目前也開始改用連續(xù)操作的空管反應器。

空管反應器的長徑比較大，與釜式反應器相比在結(jié)構(gòu)上差異較大，有直管式、盤管式、多管式等，如圖1所示。