Chemical Reactor Omnibook

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出版者:Oregon State University Book Stores, Inc.
作者:Octave Levenspiel
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1989-12
价格:USD 24.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780882461649
丛书系列:
图书标签:
  • 化学反应器
  • 化工原理
  • 反应工程
  • 催化
  • 传质
  • 传热
  • 流体动力学
  • 数值模拟
  • 工业催化
  • 过程强化
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具体描述

《化学反应器工艺设计与优化》 本书旨在为化学工程领域的从业者和学生提供一套全面、实用的化学反应器工艺设计与优化指南。本书不涉及“Chemical Reactor Omnibook”这一特定书籍的内容,而是从化学反应工程学的核心原理出发,深入探讨化学反应器的设计、操作和改进策略。 第一部分:化学反应器基础理论 本部分将从最基础的化学反应工程学概念讲起,为读者打下坚实的理论基础。 化学反应动力学基础: 详细介绍反应速率方程、反应级数、活化能、指前因子等关键动力学参数的测定方法和影响因素。我们将探讨不同类型的反应,包括零级、一级、二级反应,以及复杂反应(如平行反应、串联反应)的动力学特性。此外,还会深入分析温度、压力、催化剂、溶剂等因素对反应速率的影响,并引入浓度-时间积分方法、微分法、转化率法等动力学数据处理技术。 化学反应器类型与特性: 本部分将对各种常见的化学反应器进行分类和详细介绍。首先,我们会详细阐述理想反应器的模型,包括全混釜反应器(CSTR)和活塞流反应器(PFR)的停留时间分布理论、浓度和转化率的计算方法。在此基础上,我们将分析各种非理想反应器,如鼓泡塔反应器、流化床反应器、管壳式反应器、搅拌釜反应器(CSTRs串联、带返混的PFR)等,并讨论它们在实际应用中的优势和局限性。特别地,对于多相反应器,如气-液、液-液、固-液、固-气反应器,我们会重点分析相间传质、传热以及流体力学行为对其性能的影响。 传质与传热在反应器中的作用: 强调传质和传热过程与化学反应速率的耦合作用。我们将深入探讨质量传递的机理(如对流、扩散)以及传质系数的计算方法,并分析传质限制如何影响反应器的实际转化率和选择性。对于传热,我们将详细介绍反应热的产生与消耗,以及反应器内的温度分布控制策略,包括夹套、盘管、内冷却/加热管等传热元件的设计和选型。热效应(放热反应、吸热反应)对反应器稳定运行的重要性将被重点强调,并引入绝热、等温、多绝热反应器的概念。 第二部分:化学反应器设计与选型 本部分将聚焦于如何根据具体的工艺要求设计和选择合适的化学反应器。 反应器设计的基本原则: 阐述化学反应器设计的主要目标,包括最大化产率、提高选择性、优化转化率、确保安全稳定运行、降低能耗和成本。我们将介绍基于反应动力学、物料衡算、能量衡算、传质传热原理的系统化设计流程。 反应器选型的依据与方法: 提供一套科学的反应器选型指南。读者将学习如何根据反应性质(反应级数、热效应、是否多相)、操作条件(温度、压力、物料形态)、生产规模、成本预算以及环境要求等因素,来选择最适合的反应器类型。书中将包含典型的反应器选型案例分析,帮助读者理解理论与实践相结合的方法。 反应器详细设计计算: 详细指导读者进行具体反应器设计所需的各项计算。这包括: 尺寸和容积计算: 根据反应速率、转化率要求和停留时间,计算反应器的体积和几何尺寸。 搅拌器设计: 对于搅拌釜反应器,将详细介绍搅拌器的选型、功率计算、混合效率评估以及对传质传热的影响。 传热设计: 计算所需的传热面积,选择合适的传热方式和设备(如换热器)。 物料混合与分布: 针对多相反应器,讨论进料方式、气液分布器、催化剂床层的设计,以确保良好的混合和均匀的物料分布。 安全设计: 强调安全裕度、泄压装置、温度监控等安全措施的设计。 第三部分:化学反应器操作与优化 本部分将探讨如何有效地操作和改进已有的化学反应器,以提升其性能和经济性。 反应器操作参数优化: 介绍如何通过调整操作变量(如进料速率、反应温度、反应压力、催化剂用量、搅拌速度)来优化反应器的性能。本书将介绍响应面法(RSM)、遗传算法(GA)等统计学和优化算法在反应器参数优化中的应用。 催化剂在反应器中的应用与管理: 深入探讨催化反应器。我们将详细介绍催化剂的类型、失活机理(如中毒、烧结、积炭)和再生方法。对于固定床反应器,将讨论催化剂床层的压降、传热和质量传递限制。流化床反应器中的催化剂循环和再生技术也将得到详细阐述。 反应器性能的诊断与改进: 提供一套系统的方法来评估反应器的实际运行情况。我们将介绍如何利用在线监测数据(如温度、压力、组分浓度)和离线分析结果,诊断反应器性能下降的原因,并提出相应的改进措施,如调整操作条件、更换催化剂、改进反应器内部结构、优化传热设计等。 反应器放大效应与过程集成: 讨论从实验室规模到工业规模的反应器放大过程中可能遇到的问题,以及如何通过合理的工程设计来解决。此外,还将探讨反应器与其他单元操作(如分离、热回收)的集成,以实现整体工艺的节能降耗和效率提升。 新兴反应器技术与绿色化学: 简要介绍当前化学反应器领域的新兴技术,如微通道反应器、膜反应器、超临界流体反应器等,以及它们在提高反应效率、选择性和环境友好性方面的潜力。本书还将强调绿色化学原则在反应器设计与操作中的应用,例如使用环境友好的溶剂、开发高效低毒的催化剂、减少副产物生成等。 通过对这些内容的全面学习,读者将能够深刻理解化学反应器的设计原理和操作要点,并掌握优化其性能以满足日益严苛的工业生产和环境要求的关键技术。本书力求语言清晰、逻辑严谨,辅以丰富的图表和实例,旨在成为化学工程师案头必备的参考书。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的另一个亮点在于其对“过程强化”理念的深入探讨。在当前追求效率和可持续性的时代,“Chemical Reactor Omnibook”为我们提供了一系列创新的方法来提升反应器的性能。无论是微通道反应器、新型催化剂载体,还是集成化反应与分离单元,书中都给予了详尽的介绍和分析。我尤其对书中关于如何通过优化反应器设计来降低能耗和减少废弃物的策略印象深刻,这不仅有助于提高经济效益,也符合当今社会对绿色化工的追求。

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“Chemical Reactor Omnibook”这本书的结构设计也给我留下了深刻的印象。作者以一种循序渐进的方式,引导读者从理解反应器的工作原理,逐步深入到更复杂的概念。第一部分着重于反应动力学的基本原理,包括反应速率方程、反应级数、活化能等,为后续章节奠定了坚实的基础。接着,书中详细探讨了不同类型的反应器,如釜式反应器、管式反应器、固定床反应器、流化床反应器等等,并对它们的数学模型、设计准则和操作特点进行了详尽的阐述。我发现,作者在解释这些模型时,并没有仅仅停留在公式的堆砌,而是辅以清晰的图表和直观的解释,这极大地降低了理解的门槛。

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读完“Chemical Reactor Omnibook”这本书,我深深地感受到作者在化学反应器设计和操作这一复杂领域倾注的心血。这本书给我的第一印象是其无与伦比的全面性,仿佛是一本应有尽有的“百科全书”。从基础的反应动力学原理,到各种类型反应器的详细介绍,再到操作优化和过程控制策略,几乎涵盖了化学工程师在日常工作中可能遇到的所有关键方面。这本书的优点在于,它不仅仅罗列理论知识,更重要的是将这些知识与实际应用紧密结合。书中充满了大量的案例研究和工程实例,这些生动的例子让抽象的理论变得触手可及。我尤其欣赏作者对于不同反应器优缺点的深入分析,这使得我在面对具体设计问题时,能够更清晰地权衡各种选项,做出更明智的决策。

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总而言之,“Chemical Reactor Omnibook”是一部集理论、实践、经验于一体的卓越著作。它不仅仅是一本教科书,更是一部帮助读者解决实际工程问题的工具书。书中提供了大量的图表、数据和计算示例,这些都是工程设计和分析中不可或缺的元素。我发现,作者对于不同反应器在放大过程中的行为变化有着非常深刻的理解,并提出了许多行之有效的解决方案。这使得我在进行工业规模的反应器设计时,能够更加从容和自信。

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“Chemical Reactor Omnibook”这本书的语言风格非常专业且严谨,但同时又不失清晰和易懂。作者擅长将复杂的概念分解成易于理解的单元,并辅以生动的例子来加以说明。我特别欣赏书中关于“多相反应器”的章节,它详细阐述了气-液、液-液、固-液、固-气等不同多相反应的特点和相应的反应器设计原则,并提供了丰富的工程实例。这对于我在处理复杂的化工过程时,提供了极大的帮助。

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“Chemical Reactor Omnibook”这本书的价值远不止于其技术内容。它更是一种思想的启迪,一种解决工程问题的全新视角。作者在书中反复强调了“系统思维”的重要性,即在设计和操作反应器时,需要综合考虑各个环节的影响,而不是孤立地看待某个问题。这种全方位的考量,使得工程师能够避免陷入“头痛医头,脚痛医脚”的窘境。我在这本书中学习到了如何系统地分析一个反应过程,如何识别潜在的风险,以及如何制定有效的控制策略来保证过程的稳定性和经济性。

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这本书给我最大的启发在于其对化学反应器过程优化和放大设计方面的深刻见解。“Chemical Reactor Omnibook”不仅仅是一本理论书籍,它更像是一位经验丰富的导师,在传授知识的同时,也在培养读者的工程思维。书中关于反应器放大过程中可能遇到的各种挑战,例如传质、传热以及混合效率的变化,都有着非常细致的讨论。作者提出的多套优化策略,从参数调整到新型反应器结构的选择,都为我解决实际生产中的瓶颈问题提供了宝贵的思路。我特别注意到书中关于“经验法则”和“工程估算”的部分,这些实用的技巧在工程设计初期,能够快速地提供大致的解决方案,节省了大量的时间和资源。

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读完“Chemical Reactor Omnibook”,我深切体会到作者在化学反应器工程领域的深厚造诣。这本书不仅在理论深度上有所建树,更在实践指导性方面表现出色。书中提供的设计指南、操作规程以及故障排除方法,都极具参考价值。我尤其对书中关于“反应器性能评估”和“经济性分析”的部分印象深刻,这些内容能够帮助工程师在设计阶段就考虑到成本效益,从而做出更优化的决策。这本书确实是一本值得反复阅读和珍藏的宝贵资料。

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对于任何一位从事化学工程领域的专业人士而言,“Chemical Reactor Omnibook”都应该是一本必备的参考书。我发现这本书的价值体现在其内容的深度和广度上,它能够满足从初学者到资深工程师的各种需求。书中提供的数学模型不仅严谨,而且在实际应用中具有很强的可操作性。我尤其欣赏作者对于不同反应器在特定应用场景下的适用性分析,这使得我在选择最适合的反应器类型时,能够有更清晰的方向。例如,在处理高粘度流体或需要高效传质的反应时,书中对特定反应器设计的详细指导,无疑是一笔宝贵的财富。

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“Chemical Reactor Omnibook”的阅读体验是一次令人愉悦的智力探索。作者的写作风格非常引人入胜,他能够将枯燥的工程原理用清晰、简洁且富有逻辑的语言表达出来。即使是对于一些复杂的数学推导,书中也提供了详细的步骤和解释,使得读者能够轻松地跟随。我最喜欢的部分是书中关于“故障排除”和“安全操作”的章节,这些内容对于确保反应器的平稳运行和人员安全至关重要。作者列举了许多常见的反应器故障及其根本原因,并提供了相应的解决方案,这些知识在我的工作实践中起到了巨大的作用。

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