化学工程手册·第4卷（第三版）

作为化学工程领域标志性的工具书，本次修订秉承“继承与创新相结合”的编写宗旨，分5卷共30篇全面阐述了当前化学工程学科领域的基础理论、单元操作、反应器与反应工程以及相关交叉学科及其所体现的发展与研究新成果、新技术。在前版的基础上，各篇在内容上均有较大幅度的更新，特别是加强了信息技术、多尺度理论、微化工技术、离子液体、新材料、催化工程、新能源等方面的介绍。本手册立足学科基础，着眼学术前沿，紧密关联工程应用，全面反映了化工领域在新世纪以来的理论创新与技术应用成果。

本手册可供化学工程、石油化工等领域的工程技术人员使用，也可供相关高等院校的师生参考。

第22篇液固分离

1液固分离过程综论22-2

1.1相关流体力学及计算22-2

1.2过程分类22-2

1.3完整的液固分离过程22-4

参考文献22-5

2沉降分离基本原理22-6

2.1沉降分离法分类22-6

2.2液体中单个固体颗粒的运动22-6

2.2.1单个球形颗粒在静止的无限液体中的沉降运动22-7

2.2.2单个球形颗粒在有限静止液体中的沉降运动22-8

2.2.3非球形颗粒的沉降速度22-8

2.3流体中颗粒群的运动22-9

2.3.1干涉沉降22-9

2.3.2压缩沉降22-10

2.3.3最大通量密度22-10

2.3.4临界颗粒直径22-11

2.4总分离效率和部分分离效率22-11

2.4.1总分离效率22-11

2.4.2综合分离效率22-12

2.4.3部分分离效率22-13

参考文献22-14

3分级与旋流器22-15

3.1分级装置的类型与性能22-15

3.1.1沉降分级器22-15

3.1.2水力分级器22-16

3.1.3机械分级器22-16

3.1.4离心分级器22-17

3.1.5分级装置的性能与用途22-17

3.2旋流器22-19

3.2.1旋流器的结构22-19

3.2.2旋流器的尺寸22-27

3.2.3旋流器的性能22-28

3.2.4旋流器的设计22-32

参考文献22-34

4重力沉降基本原理与设备22-35

4.1重力沉降类型及沉降曲线22-35

4.2重力沉降过程的数学描述22-40

4.2.1Work-Kohler模型22-44

4.2.2Roberts模型22-44

4.2.3Kynch理论22-45

4.3澄清与澄清设备22-46

4.3.1澄清过程及常用澄清设备22-47

4.3.2长管实验22-49

4.3.3澄清设备设计22-52

4.4重力浓缩过程与设备22-53

4.4.1重力浓缩过程与传统浓缩设备22-54

4.4.2高效浓缩设备及特点22-56

4.4.3重力浓缩设备设计与计算22-60

参考文献22-66

5浮选原理及浮选设备22-68

5.1浮选基本原理及浮选方法22-68

5.1.1浮选基本原理22-68

5.1.2浮选方法及其特点22-69

5.2浮选药剂22-69

5.2.1浮选药剂作用原理与分类22-69

5.2.2捕收剂22-70

5.2.3起泡剂22-72

5.2.4调整剂22-73

5.3浮选设备22-74

5.3.1浮选设备分类22-74

5.3.2布气浮选设备及其特点22-74

5.3.3溶气浮选设备及其特点22-77

5.3.4电浮选设备及其特点22-79

参考文献22-81

6离心沉降分离与沉降离心机22-82

6.1离心沉降分离原理22-82

6.1.1转鼓中的离心力场22-82

6.1.2离心力场中固体颗粒的沉降运动22-82

6.1.3转鼓中液体的运动22-84

6.1.4转鼓中液固分离的行为模式22-86

6.2沉降离心机的类型22-87

6.2.1间歇型沉降离心机22-87

6.2.2连续型沉降离心机22-88

6.2.3均相分离高速沉降离心机22-88

6.2.4不同类型沉降离心机的适用性和选型原则22-89

6.2.5沉降离心机的实验和生产能力计算22-90

6.2.6沉降离心机分离效率22-95

6.3沉降离心机实验22-96

6.3.1离心沉降基础实验22-96

6.3.2沉降离心机工程实验和模拟放大22-96

参考文献22-97

7过滤理论及操作22-98

7.1滤饼过滤22-98

7.1.1滤饼过滤速率与平均过滤比阻22-98

7.1.2比阻α和压缩指数n值的实验测定22-99

7.1.3恒压过滤22-101

7.1.4压缩渗透实验22-102

7.1.5恒速过滤22-105

7.1.6变压变速过滤22-106

7.1.7滤饼过滤理论研究进展22-106

7.2深层过滤22-108

7.2.1深层过滤的颗粒捕获机理22-110

7.2.2深层过滤器性能22-111

7.3动态过滤22-112

7.3.1动态过滤技术的发展22-112

7.3.2动态过滤的特性22-112

7.3.3动态过滤装置流体力学特性22-113

7.4离心过滤22-113

7.4.1离心过滤速率22-114

7.4.2离心力场下滤饼固有渗透率的测定22-115

7.5滤饼的洗涤22-116

7.5.1滤饼洗涤目的和洗涤比22-116

7.5.2置换洗涤22-116

7.5.3再化浆洗涤22-119

7.6滤饼的脱水22-121

7.6.1滤饼的通气脱水22-121

7.6.2离心甩干22-122

参考文献22-124

8过滤介质22-126

8.1过滤介质的分类及要求22-126

8.1.1过滤介质的分类22-126

8.1.2对过滤介质的要求22-127

8.2常用过滤介质22-127

8.2.1织造滤布22-127

8.2.2非织造滤布及滤纸22-129

8.2.3金属过滤介质22-130

8.3陶瓷过滤介质22-132

8.4过滤介质的阻力、堵塞22-133

8.4.1过滤介质的阻力22-133

8.4.2过滤介质的堵塞和洗涤22-133

8.5过滤介质的选用22-134

8.5.1选用依据22-134

8.5.2选用方法22-135

8.5.3织造滤布过滤性能测定标准介绍22-135

8.6新型过滤介质的发展22-136

参考文献22-137

9强化过滤过程及应用22-138

9.1难过滤物料的过滤22-138

9.1.1难过滤物料22-138

9.1.2难过滤物料强化过滤技术22-138

9.2对固相预处理22-139

9.2.1凝聚和絮凝22-139

9.2.2助滤剂22-141

9.3对液相的预处理22-146

9.3.1降低黏度22-146

9.3.2脱气22-146

9.4对悬浮液整体的预处理22-146

9.4.1冷冻和解冻22-146

9.4.2超声波处理22-147

9.4.3应用表面活性剂22-147

9.5限制滤饼层增厚22-148

9.5.1薄层滤饼过滤22-148

9.5.2移动滤饼层过滤22-148

9.5.3电场力作用下的过滤22-148

9.6集成工艺的应用22-149

9.6.1废油集成再生工艺22-150

9.6.2石灰石/石膏法烟气脱硫工艺（FGD）22-150

9.6.3生物酶解液净化22-151

参考文献22-151

10过滤装置22-153

10.1重力过滤设备22-153

10.1.1重力过滤器22-153

10.1.2袋式过滤器22-153

10.1.3砂滤器22-153

10.2加压过滤机22-153

10.2.1间歇加压过滤机22-154

10.2.2加压叶滤机22-157

10.2.3连续式加压过滤机22-160

10.3真空过滤机22-161

10.3.1间歇操作真空过滤机22-161

10.3.2连续操作真空过滤机22-162

10.3.3深层（澄清）过滤装置22-175

10.4离心过滤机22-178

10.4.1离心操作循环22-178

10.4.2间歇式操作离心机22-179

10.4.3连续操作离心机22-189

参考文献22-191

11压榨过滤及设备22-193

11.1压榨脱液原理22-193

11.2压榨理论的研究22-194

11.2.1平衡条件22-194

11.2.2压榨速率22-195

11.2.3连续压榨22-196

11.3压榨过滤22-197

11.3.1压榨过滤机的分类22-197

11.3.2间歇式压榨过滤装置22-197

11.3.3压榨过滤、脱液22-199

11.3.4厢式加压，立式压榨过滤机22-201

11.4带式压榨过滤22-205

11.4.1普通（DY）型带式压榨过滤机22-205

11.4.2国外带式压榨过滤机22-206

11.4.3浓缩脱水一体机22-207

11.4.4真空型带式压榨过滤机22-207

参考文献22-207

12液固分离设备的选型步骤和模拟放大22-209

12.1选型目的、步骤22-209

12.1.1选型目的22-209

12.1.2选型步骤22-209

12.2液固分离设备的选型22-210

12.2.1表格法22-210

12.2.2图表法22-214

12.3选型试验方法22-217

12.3.1过滤试验方法22-217

12.3.2沉降试验方法22-219

12.4小型试验机试验22-219

12.4.1小型试验机试验的目的22-219

12.4.2如何选择小型试验机22-220

12.4.3小型试验机试验方法22-220

12.5选型试验的模拟放大22-220

12.5.1过滤机的模拟放大22-221

12.5.2离心机的模拟放大22-223

参考文献22-224

符号说明22-225

第23篇气固分离

1概述23-2

1.1气固分离的目的与要求23-2

1.2颗粒捕集分离的一般机理23-2

1.2.1颗粒捕集分离的一般概念23-2

1.2.2颗粒捕集分离的基本模型23-3

1.3气固分离设备的主要性能指标23-5

1.3.1分离效率23-5

1.3.2粒级效率23-6

1.3.3净化气内颗粒的粒度分布23-7

1.3.4压降23-7

1.4气固分离设备的分类23-7

1.5气固分离设备的采样测试技术23-9

1.5.1采样位置及采样点23-9

1.5.2采样的条件与设备23-10

1.5.3抽气采样的计算23-13

参考文献23-15

2机械力分离23-16

2.1重力沉降器23-16

2.1.1重力沉降器的分离效率23-16

2.1.2重力沉降器的压降23-17

2.2惯性分离器23-18

2.2.1惯性分离器的结构型式23-18

2.2.2惯性分离效率的计算模型23-20

2.3旋风分离器23-22

2.3.1旋风分离器内的气流运动23-23

2.3.2旋风分离器内的颗粒运动23-26

2.3.3旋风分离机理23-28

2.3.4旋风分离器的计算流体力学模拟23-30

2.4切流式旋风分离器的结构与设计23-31

2.4.1切流式旋风分离器的典型结构与运用23-31

2.4.2切流式旋风分离器的设计方法23-36

2.4.3影响旋风分离器性能的因素23-44

2.5其他型式旋风分离器的结构与应用23-48

2.5.1多管式旋风分离器的设计与应用23-48

2.5.2旋流式分离器的设计与应用23-58

2.5.3部分排气再循环式旋风分离器系统23-63

2.6高温旋风分离器的特点及应用23-64

2.6.1高温切流式旋风分离器的特点与进展23-64

2.6.2高温多管式旋风分离器的进展23-72

参考文献23-76

3过滤分离23-79

3.1过滤分离的机理23-79

3.1.1惯性碰撞23-80

3.1.2直接拦截23-81

3.1.3布朗扩散23-82

3.1.4重力沉降23-82

3.1.5静电吸引23-83

3.1.6各种捕集机理的联合效应23-84

3.1.7过滤材料的捕集效率23-85

3.2袋式过滤器23-86

3.2.1袋式过滤器的性能23-86

3.2.2滤料23-89

3.2.3袋式过滤器的结构型式与应用23-92

3.3空气过滤器23-99

3.3.1空气过滤器的性能参数23-99

3.3.2空气过滤器的分类23-100

3.3.3空气过滤器的结构型式23-101

3.4高温过滤器23-104

3.4.1高温过滤元件23-105

3.4.2高温过滤器的结构型式23-109

3.5高压过滤器23-113

3.5.1高压过滤器原理与结构型式23-113

3.5.2高压过滤元件23-113

3.5.3高压过滤器的性能参数23-114

3.6颗粒层过滤器23-115

3.6.1颗粒层过滤器的性能23-115

3.6.2颗粒层过滤器的结构型式与应用23-117

参考文献23-119

4湿法捕集23-122

4.1湿法捕集机理与洗涤器分类23-122

4.1.1液滴捕集机理23-123

4.1.2液膜捕集机理23-124

4.1.3气泡内颗粒的捕集机理23-125

4.1.4湿法洗涤器的分类23-127

4.2液滴接触型洗涤器23-132

4.2.1液体的雾化23-132

4.2.2液滴接触型洗涤器的性能与应用23-133

4.3液膜接触型洗涤器23-144

4.3.1湍球塔23-144

4.3.2竖管式水膜除尘器23-148

4.3.3旋风水膜除尘器23-148

4.4泡沫接触型洗涤器23-151

4.4.1筛板塔23-151

4.4.2动力波泡沫洗涤器23-156

4.5其他型式洗涤器23-157

4.5.1冲击式洗涤器23-157

4.5.2旋流板洗涤器23-159

4.5.3强化型洗涤器23-163

4.6捕沫装置23-165

4.6.1惯性捕沫器23-165

4.6.2复挡捕沫器23-167

4.6.3纤维除雾器23-168

4.6.4旋流板除沫器23-169

4.7湿法洗涤技术进展23-170

4.7.1结构改进研究23-170

4.7.2新型湿法洗涤器的开发23-171

参考文献23-171

5电除尘23-174

5.1电除尘的基本原理23-174

5.1.1气体的电离和导电过程23-174

5.1.2收尘空间尘粒的荷电23-178

5.1.3尘粒的驱进速度23-180

5.1.4收尘效率的计算23-182

5.2电除尘器的分类和应用23-185

5.2.1电除尘器的分类23-185

5.2.2电除尘器的典型应用23-187

5.2.3化工电除尘器的技术特点及设计对策23-188

5.3电除尘器的总体设计23-192

5.3.1电除尘器的工艺设计23-193

5.3.2主要部件设计和结构型式23-193

5.3.3主要参数的确定23-206

5.4电除尘器的供电装置23-211

5.4.1供电装置的基本性能和分类23-211

5.4.2供电装置的适用性23-212

5.4.3供电装置的设备容量选型23-217

5.5常规电除尘器的选型计算23-219

5.6电除尘器的技术发展23-220

5.6.1超高压宽极距电除尘器（WS型）23-220

5.6.2横向极板电除尘器23-222

5.6.3原式电除尘器23-224

5.6.4电袋复合除尘器23-225

5.6.5低低温电除尘器23-226

5.6.6湿式电除尘器23-228

5.6.7微细颗粒电凝并技术23-228

5.6.8Indigo 凝聚器23-229

5.6.9旋转电极式电除尘技术23-230

参考文献23-230

符号说明23-231

第24篇粉碎、分级及团聚

1粉碎24-2

1.1概述24-2

1.2粉碎能耗24-3

1.3粉碎常用术语24-4

1.3.1粉碎比24-4

1.3.2粉碎流程24-4

1.3.3破碎段或磨碎段24-5

1.3.4过粉碎24-5

1.3.5粉碎限24-7

1.3.6粉碎效率24-8

1.4物料的性质24-8

1.4.1强度24-8

1.4.2硬度24-9

1.4.3脆性24-11

1.4.4可碎性（可磨性）及其测定24-11

1.4.5水分和泥质含量24-17

1.4.6磨蚀性24-17

1.4.7晶粒结构和内部组织24-17

1.5颗粒的形状24-18

1.6物料的粒度及表示方法24-19

1.6.1单个颗粒粒度24-20

1.6.2颗粒群的粒度表示方法24-23

1.6.3粒度分布的表示方法24-24

1.6.4粒度分布函数24-27

1.6.5粒度测定法24-29

1.7粉碎原理和粉碎能耗假说24-32

1.7.1粉碎原理24-32

1.7.2粉碎能耗理论24-38

1.8粉碎物理学24-42

1.8.1单颗粒粉碎24-42

1.8.2料层粉碎24-44

参考文献24-47

2破碎24-49

2.1概述24-49

2.2颚式破碎机24-50

2.2.1类型和构造24-50

2.2.2颚式破碎机的参数24-58

2.3旋回破碎机24-64

2.3.1旋回破碎机的类型和工作原理24-64

2.3.2旋回破碎机的构造24-65

2.3.3旋回破碎机的参数24-67

2.3.4颚式与旋回破碎机的比较和选择24-69

2.3.5颚-旋式破碎机24-69

2.4圆锥破碎机24-70

2.4.1圆锥破碎机的类型和构造24-70

2.4.2圆锥破碎机的参数24-78

2.5锤式破碎机24-81

2.5.1锤式破碎机的类型和构造24-81

2.5.2MAMMUT锤式破碎机24-85

2.5.3锤式破碎机的应用24-85

2.5.4锤式破碎机的参数24-85

2.6冲击式破碎机24-87

2.6.1冲击式破碎机的类型和构造24-87

2.6.2其他型式的冲击式破碎机24-91

2.6.3冲击式破碎机的应用24-93

2.6.4冲击式破碎机的参数24-93

2.7辊式破碎机24-94

2.7.1辊式破碎机的类型和构造24-94

2.7.2辊式破碎机的参数24-97

2.8高压辊磨机24-102

2.8.1工作原理24-102

2.8.2高压辊磨机的主要结构24-103

2.8.3高压辊磨机的技术特点和产品粒度24-107

2.8.4高压辊磨机的主要参数24-109

2.8.5高压辊磨机的应用24-111

参考文献24-111

3磨碎24-113

3.1概述24-113

3.2球磨机24-115

3.2.1类型24-115

3.2.2球磨机的工作原理24-115

3.2.3球磨机的结构24-119

3.2.4球磨机的工作参数24-126

3.3棒磨机24-138

3.3.1棒磨机的构造24-138

3.3.2钢棒的配比24-140

3.4自磨机24-141

3.4.1一段自磨机24-141

3.4.2砾磨机24-144

3.4.3半自磨机24-144

3.5振动磨、行星磨和离心磨24-156

3.5.1振动磨24-156

3.5.2行星磨24-167

3.5.3离心磨24-168

3.6辊磨机24-171

3.6.1悬辊式圆盘固定型盘磨机24-172

3.6.2弹簧辊磨机24-173

3.6.3钢球盘磨机24-175

3.7搅拌磨24-175

3.7.1塔式磨24-177

3.7.2间歇式搅拌磨24-179

3.7.3环形搅拌磨24-179

3.7.4氮化硅高能搅拌球磨机24-180

3.7.5卧式搅拌磨24-181

3.8胶体磨24-181

3.9气流磨24-184

3.9.1扁平式气流磨24-184

3.9.2椭圆管式气流磨24-185

3.9.3对喷式气流磨24-185

3.9.4复合式气流磨24-186

3.10新的磨碎技术的应用24-189

3.10.1助磨技术24-189

3.10.2磨机的优化24-190

参考文献24-194

4筛分24-197

4.1概述24-197

4.2筛分作业的应用24-197

4.2.1准备筛分24-197

4.2.2预先筛分和检查筛分24-198

4.2.3最终筛分24-198

4.2.4脱水筛分24-198

4.2.5脱泥筛分24-198

4.2.6介质回收筛分24-198

4.2.7选择筛分24-198

4.3筛面24-198

4.3.1筛面的种类24-199

4.3.2筛面的材料24-202

4.3.3筛分效率及其影响因素24-204

4.4筛分设备24-207

4.4.1振动筛和概率筛24-208

4.4.2弧形筛和细筛24-218

参考文献24-226

5分级24-228

5.1概述24-228

5.2湿式分级设备24-229

5.2.1机械分级机24-229

5.2.2非机械分级机24-234

5.3干式分级设备24-252

5.3.1不带运动部件的风力分级机24-253

5.3.2带运动部件的风力分级机24-256

参考文献24-261

6团聚和团聚设备24-262

6.1压片和压片设备24-263

6.1.1压片机24-263

6.1.2对辊压型机24-266

6.1.3切块机和螺旋挤压机24-267

6.1.4压片和压块的黏合剂24-269

6.2造球和造球设备24-270

6.2.1造球过程24-270

6.2.2造球设备24-273

6.3烧结和烧结设备24-275

6.3.1烧结过程24-275

6.3.2烧结设备24-278

6.3.3铁矿烧结技术的新进展24-281

6.4球团矿生产工艺与设备24-286

6.4.1球团矿生产工艺24-286

6.4.2球团矿生产设备24-288

6.4.3球团矿技术的新进展24-293

6.5喷射造粒24-295

6.5.1喷雾干燥法24-296

6.5.2喷丸法24-296

6.5.3流态化床层法24-300

参考文献24-300

7粉碎和团聚流程24-302

7.1粉碎段数24-302

7.2粉碎流程24-303

7.2.1破碎流程24-304

7.2.2磨碎流程24-305

7.3粉碎流程的应用实例24-309

7.3.1铁矿选厂的粉碎流程24-309

7.3.2碎石厂的粉碎流程24-309

7.3.3水泥熟料的磨碎流程24-312

7.3.4磨碎煤粉的流程24-312

7.3.5自磨工艺流程24-313

7.3.6半自磨机的粉碎流程24-320

7.3.7高压辊磨流程24-325

7.4团聚流程24-331

7.4.1铁矿烧结流程24-331

7.4.2竖炉球团24-332

7.4.3链箅机-回转窑生产球团矿流程24-333

7.4.4带式焙烧机工艺流程24-336

7.4.5金属化球团工艺流程24-337

参考文献24-339

符号说明24-340

第25篇反应动力学及反应器

1反应过程动力学25-2

1.1基本概念25-2

1.1.1化学反应计量方程25-2

1.1.2独立反应数25-2

1.1.3化学反应速率的定义25-3

1.1.4反应级数25-4

1.1.5速率常数25-4

1.1.6单一反应、复合反应25-5

1.1.7基元反应25-6

1.1.8反应动力学方程25-6

1.1.9动力学方程推导25-6

1.1.10链反应25-7

1.1.11反应速率理论简述25-10

1.2聚合反应动力学25-11

1.2.1聚合反应的分类和特点25-11

1.2.2缩聚动力学25-17

1.2.3加聚反应动力学25-18

1.3气固相（催化）反应动力学25-31

1.3.1气固催化反应的宏观特征25-31

1.3.2气固催化的本征动力学25-32

1.4催化剂的失活25-39

1.5实验研究方法和数据处理25-41

1.5.1研究反应动力学用的实验室反应器25-41

1.5.2动力学方程的确定和参数估值25-45

1.5.3用于模型判别的最佳序贯法实验设计25-48

1.5.4用于参数估值的最佳序贯法设计25-48

1.6基于反应动力学的催化剂筛选25-49

参考文献25-52

2反应工程基本原理25-54

2.1理想反应器25-54

2.1.1理想间歇反应器25-55

2.1.2平推流反应器25-64

2.1.3全混流反应器25-67

2.1.4组合反应器25-70

2.2返混和停留时间分布25-71

2.2.1返混25-71

2.2.2停留时间分布25-71

2.2.3流动模型25-74

2.2.4非理想流动反应器的计算25-79

2.3反应相的内部和外部传递25-84

2.3.1本征动力学与表观动力学25-84

2.3.2气固相催化反应中的传递过程25-85

2.3.3气液相反应过程25-95

2.3.4气固相非催化反应25-95

2.4混合及其对反应结果的影响25-99

2.4.1微观混合与宏观混合25-100

2.4.2微观混合对快速反应产物分布的影响25-100

2.4.3微观混合对反应转化率的影响25-101

2.4.4微观混合对聚合反应的影响25-103

2.5反应器的多重定态和热稳定性25-104

2.5.1全混流反应器的多重定态和热稳定性25-104

2.5.2单颗粒催化剂的多重定态和稳定性25-106

2.5.3列管式固定床反应器的稳定条件25-108

参考文献25-109

3化学反应器概述25-111

3.1化学反应器分类25-111

3.1.1按反应器中的物相分类25-111

3.1.2按操作方式分类25-111

3.1.3按物料流动状态分类25-112

3.1.4按传热特征分类25-112

3.2反应器内的浓度和温度特征25-112

3.2.1反应器内的返混和反应物的宏观浓度25-113

3.2.2宏观温度25-113

3.2.3分散相的传质和传热25-115

3.2.4预混合25-115

3.2.5反应系统25-116

3.3化学反应器的特性及比较25-116

3.4化学反应器的开发25-117

3.4.1预实验25-118

3.4.2敏感性分析25-118

3.4.3过程分解和简化，过程模型和模拟25-119

3.4.4放大判据25-119

3.4.5冷模试验25-119

3.4.6开发实验规划25-120

参考文献25-121

4固定床反应器25-122

4.1概述25-122

4.1.1工业应用25-122

4.1.2结构型式25-123

4.1.3选型25-124

4.2固定床的传递过程25-125

4.2.1流动阻力25-125

4.2.2床层尺度的传热与传质25-129

4.3数学模型25-133

4.3.1拟均相基本模型（A-Ⅰ）25-134

4.3.2拟均相轴向分散模型（A-Ⅱ）25-135

4.3.3拟均相二维模型（A-Ⅲ）25-136

4.3.4考虑颗粒截面梯度的活塞流非均相模型（B-Ⅰ）25-137

4.3.5考虑颗粒界面梯度和粒内梯度的活塞流非均相模型（B-Ⅱ）25-137

4.3.6非均相二维模型（B-Ⅲ）25-138

4.3.7拟均相模型求解25-139

4.4多段绝热反应器的设计计算25-139

4.5自热式固定床反应器的计算25-142

4.6固定床反应器的参数敏感性25-145

参考文献25-146

5流化床反应器25-148

5.1基本类型及基本特点25-148

5.1.1流化床反应器的分类25-148

5.1.2基本结构25-148

5.1.3基本特点和优缺点25-149

5.2工业应用25-151

5.2.1在不同反应过程中的应用25-151

5.2.2不同流化床床型的工业应用25-155

5.3流化床的流体力学和反应过程25-158

5.3.1颗粒性质及流型25-158

5.3.2鼓泡流化床反应器25-161

5.4流化床反应器的数学模型25-164

5.4.1鼓泡区中的相际质量传递25-165

5.4.2流化床反应器数学模型25-166

5.4.3过程稳定性分析及动态模拟25-175

5.4.4气-固相反应过程25-177

5.4.5计算流体力学模型25-179

5.5流化床测试技术25-182

5.5.1概述25-182

5.5.2流化床的通用测试技术25-182

5.5.3流化床的声电测试技术25-183

5.6工程放大和设计原则25-185

5.6.1过程的开发和放大25-185

5.6.2工程设计原则25-187

5.6.3应用实例——流化床乙烯聚合反应器的放大案例25-189

参考文献25-192

符号说明25-194

6搅拌釜式反应器25-197

6.1概述25-197

6.2搅拌器的基本类型和使用范围25-197

6.2.1常用的搅拌器25-197

6.2.2评价搅拌操作特性的参数25-198

6.2.3搅拌器的选型25-200

6.3搅拌釜内的流型和搅拌器的混合性能25-200

6.3.1搅拌釜内的流型25-200

6.3.2搅拌器的混合性能25-201

6.4搅拌器的功率消耗25-203

6.4.1功率数的一般关联式25-203

6.4.2算图法解功率数25-204

6.4.3低黏流体的功率数关联式25-204

6.4.4黏稠性流体的功率数25-206

6.5搅拌釜式反应器的传热25-208

6.5.1搅拌釜传热概述25-208

6.5.2热载体侧的传热系数25-210

6.5.3被搅液侧的传热系数25-212

6.6非均相釜式反应器25-215

6.6.1气液相搅拌釜式反应器25-215

6.6.2液液相搅拌釜式反应器25-219

6.6.3固液相搅拌釜式反应器25-221

6.7搅拌釜式反应器的放大25-223

6.7.1简介25-223

6.7.2几何相似放大25-224

6.7.3非几何相似放大25-226

6.7.4搅拌釜式反应器的放大实例25-226

6.8搅拌釜式反应器的过程强化技术25-227

6.8.1流动与混合过程强化25-227

6.8.2传热过程强化25-228

6.8.3传质过程强化25-230

参考文献25-232

7气液和液液反应器25-233

7.1相际传质模型及其表观参数25-233

7.2反应传质的速率25-235

7.2.1反应对传质的影响25-235

7.2.2各种反应过程的传质速率25-237

7.3界面阻力和稳定性25-241

7.3.1界面传质阻力25-241

7.3.2界面的稳定性25-242

7.4气液反应器总论25-243

7.4.1气液反应的平衡25-243

7.4.2气液反应器概述25-248

7.5填料反应器25-254

7.5.1填料反应器有关特性25-254

7.5.2填料反应器的计算25-255

7.6降膜反应器25-258

7.6.1降膜管的润湿和布液装置25-258

7.6.2降膜塔流动特性25-259

7.6.3降膜管的传热传质25-260

7.6.4降膜塔内反应过程25-261

7.7板式反应器25-262

7.7.1板上气荷率25-262

7.7.2传质系数和传质表面25-262

7.7.3板上的返混25-263

7.7.4板上的反应过程25-264

7.8鼓泡反应器25-264

7.8.1鼓泡反应器两相流动特征25-265

7.8.2鼓泡反应器的轴向混合25-268

7.8.3鼓泡反应器传质特性25-268

7.8.4鼓泡反应器传热特性25-269

7.8.5气体分布器的设计25-270

7.8.6鼓泡反应器的计算25-270

7.9气液搅拌反应器25-272

7.9.1气液搅拌反应器的型式25-272

7.9.2强制分散搅拌反应器25-273

7.9.3自吸式搅拌反应器25-277

7.9.4表面充气式搅拌反应器25-279

7.10液液反应器25-280

7.10.1反应器概述25-280

7.10.2分散相和连续相的确定25-280

7.10.3界面的稳定性25-281

7.10.4相对速度和特征速度25-281

7.10.5传质系数25-281

7.10.6液液反应器操作特性25-282

参考文献25-286

8气液固反应器25-290

8.1涓流床反应器25-292

8.1.1气液并流向下流过填充床的流动形态25-293

8.1.2涓流床的压力降25-294

8.1.3涓流床的荷液率25-295

8.1.4涓流床反应器的宏观反应速率25-296

8.1.5催化剂表面润湿率和效率因子25-298

8.1.6涓流床的传质25-301

8.1.7涓流床的传热25-304

8.1.8床层液体分布和轴向返混25-305

8.1.9涓流床反应器反应模型25-306

8.2填充鼓泡床反应器25-309

8.2.1气液并流向上流过填充床的流动形态25-310

8.2.2填充鼓泡床的压降25-311

8.2.3填充鼓泡床气荷率和液荷率25-311

8.2.4轴向分散系数25-311

8.2.5填充鼓泡床反应器的设计25-312

8.3淤浆反应器25-313

8.3.1淤浆反应器的反应模型25-313

8.3.2间歇式淤桨反应器操作时间的确定25-320

8.3.3固体催化剂的悬浮25-321

8.3.4淤浆反应器气液传质特性25-323

8.3.5液固相际传质特性25-323

8.3.6淤浆反应器传热特性25-324

8.4三相流化床反应器25-324

8.4.1流动状态图25-324

8.4.2最小流化速度25-325

8.4.3床层膨胀和压降25-325

8.4.4返混特性25-325

8.4.5传质特性25-326

8.4.6传热特性25-326

参考文献25-326

9其他非均相反应器25-329

9.1气流床反应器25-329

9.1.1气流床反应器内的流动过程25-329

9.1.2气流床的停留时间分布25-334

9.1.3气流床气化炉模拟25-340

9.2移动床反应器25-342

9.2.1移动床反应器的结构25-343

9.2.2移动床反应器中的气体流动25-344

9.2.3移动床反应器中的颗粒流动25-347

9.2.4轴向移动床反应器25-352

9.2.5模拟移动床反应器25-354

9.3电化学反应器25-355

9.3.1电化学反应过程的原理及动力学25-356

9.3.2常用的电化学反应器25-364

9.3.3电化学反应器的组装、联结与组合25-372

参考文献25-374

一般参考文献25-377

10反应过程强化技术25-378

10.1膜催化与膜反应器25-378

10.1.1膜催化反应器概述25-378

10.1.2膜催化反应器类型25-379

10.1.3典型膜催化过程25-380

10.2整体式结构化催化反应器25-383

10.2.1蜂窝整体式结构化催化剂及其应用25-383

10.2.2开放错流整体式结构化催化剂及其应用25-386

10.3超重力反应器25-388

10.3.1超重力反应器概述25-388

10.3.2超重力反应器的基本结构和分类25-388

10.3.3超重力反应器内流体力学行为25-389

10.3.4超重力反应器气液传质性能25-391

10.3.5超重力反应器的微观混合性能25-393

10.3.6工业应用25-394

10.4微尺度反应器25-396

10.4.1均相微反应器25-396

10.4.2气-液/液-液微反应器25-398

10.4.3微反应器热量管理25-401

10.4.4分布器/集流器结构设计25-403

10.5流向切换固定床反应器25-405

10.5.1流向切换固定床反应器概述25-405

10.5.2流向切换固定床反应器原理25-405

10.5.3非定态固定床反应器模型化25-407

10.5.4流向切换固定床反应器的结构25-410

10.6超临界化学反应技术25-413

10.6.1超临界化学反应简介25-413

10.6.2超临界对化学反应热力学的影响25-413

10.6.3超临界对化学反应动力学的影响25-413

10.6.4常见超临界流体中的化学反应25-414

10.6.5超临界烯烃聚合工艺及工业应用25-415

10.7外加能量场强化的化学反应技术25-415

10.7.1声化学反应技术25-416

10.7.2微波化学反应技术25-418

10.7.3超声-微波复合能量场强化化学反应技术25-421

参考文献25-422

符号说明25-425

11化学产品工程与技术25-428

11.1化学产品工程的概念25-428

11.2纳微结构化学品的合成技术25-429

11.2.1火焰燃烧合成25-429

11.2.2水热与溶剂热合成技术25-443

11.2.3化学气相沉积技术25-451

11.3聚合物产品工程与技术25-461

11.3.1概述25-461

11.3.2聚合物链结构的调控技术25-461

11.3.3聚合物原生聚集态结构的调控技术25-468

参考文献25-469

本卷索引本卷索引1 2100433B

化学工程手册》（第三版）《化学工程手册》（第三版）是化学工程领域标志性工具书。

其围绕化工单元操作与化学反应工程两个核心知识体系介绍基本理论和相关技术，并将现阶段化学工程新理论和科研成果扩充至第二版原有知识框架结构中。与前两版相比，本项目的超越和提升体现在：

其一，以全新视角将信息化/工业化深度融合的发展思路贯穿全手册，阐明了21世纪化工行业发展的思路和路径；

其二，为满足行业发展和创新需要，全方位地展示了20年来我国化学工程学科在基础研究和应用基础方面的显著成绩和重要进展；

其三， 加强了工程实用性，凸显了化学工程与其他学科交叉融合发展的大趋势。

《化学工程手册》（第三版）《化学工程手册》（第三版）是化学工程领域标志性工具书。

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其二，为满足行业发展和创新需要，全方位地展示了20年来我国化学工程学科在基础研究和应用基础方面的显著成绩和重要进展；

其三， 加强了工程实用性，凸显了化学工程与其他学科交叉融合发展的大趋势。 2100433B

《化学工程手册》（第三版）是化学工程领域标志性工具书。

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