描述
开 本: 16开包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122168566
内容简介
滴流床反应器是一种重要的气—液—固三相催化反应器，广泛应用于石油炼制、石油化工、精细化工以及环境工程等领域。
本书系统阐述了滴流床反应器的流体力学、反应工程分析、气液两相流动、过程放大、发展新方向等反应器工程关键问题，结合传统反应工程模型和计算流体力学(CFD)方法，构建复杂气液两相流体流动和性能的多尺度模拟方法，提出反应器设计和放大的可靠方法。
本书可作为化学工程、石油化工、化工工艺、精细化工、环境工程等专业学生的参考资料，也可作为化工设计人员的参考手册。
本书系统阐述了滴流床反应器的流体力学、反应工程分析、气液两相流动、过程放大、发展新方向等反应器工程关键问题，结合传统反应工程模型和计算流体力学(CFD)方法，构建复杂气液两相流体流动和性能的多尺度模拟方法，提出反应器设计和放大的可靠方法。
本书可作为化学工程、石油化工、化工工艺、精细化工、环境工程等专业学生的参考资料，也可作为化工设计人员的参考手册。
目 录
1概论1
1?1滴流床反应器2
1?1?1滴流床反应器的型式4
1?1?2与其他类型反应器的比较和应用8
1?2滴流床反应器工程10
1?2?1滴流床反应器的关键问题11
1?2?2滴流床反应器工程的多尺度研究方法13
1?3内容概要17
参考文献19
2滴流床反应器的流体力学与流型21
2?1引言22
2?2流区23
2?2?1滴流25
2?2?2脉冲流26
2?2?3喷雾流27
2?2?4鼓泡流28
2?3流型转变28
2?4重要流体力学参数34
2?4?1压降34
2?4?2持液量39
2?4?3催化剂颗粒的润湿43
2?4?4气液相传质系数48
2?4?5液固传质系数50
2?4?6气固传质系数52
2?4?7轴向返混53
2?4?8滴流床反应器的传热56
2?5小结60
参考文献61
3滴流床反应器的反应工程71
3?1引言72
3?2表观反应速率74
3?2?1完全润湿催化剂颗粒74
3?2?2部分润湿催化剂颗粒78
3?2?3放热反应82
3?3滴流床反应器的性能模型85
3?3?1拟均相经验模型92
3?3?2催化剂颗粒完全润湿的普遍化模型92
3?3?3绝热滴流床反应器模型93
3?3?4非恒温滴流床反应器模型：复杂反应94
3?3?5滴流床反应器的周期性操作98
3?4小结100
参考文献100
4滴流床内流体流动的模拟107
4?1引言108
4?2填充床的表征109
4?2?1随机填充床111
4?2?2结构化填充床114
4?3填充床内的单相流体流动117
4?3?1模拟方法119
4?3?2模型方程和边界条件120
4?3?3颗粒阵列中的流体流动122
4?3?3?1球形颗粒的正立方排布122
4?3?3?2球形颗粒堆积形态的影响126
4?3?3?3 颗粒形状对流体特性的影响131
4?3?4颗粒随机堆积填充床的流体流动132
4?4填充床内的气液相流体流动135
4?4?1填充床内的气液相流动模拟135
4?4?1?1宏观模型135
4?4?1?2介观模型139
4?4?1?3滴流床内气液相流动模拟143
4?4?1?4滴流床反应器内反应过程的模拟152
4?5小结154
参考文献155
5滴流床反应器性能与放大161
5?1引言162
5?2反应器性能164
5?2?1有效反应速率与性能164
5?2?2颗粒特性170
5?2?3气液分布器173
5?2?4液体不良分布与性能176
5?2?5停留时间分布182
5?2?6周期性操作和性能184
5?3滴流床反应器设计和放大186
5?3?1反应器放大和缩小186
5?3?2反应器放大方法188
5?3?3反应器参数、放大和性能189
5?3?3?1压降189
5?3?3?2反应器特征比190
5?3?3?3气液相流率191
5?4滴流床反应器工程194
5?5总结197
参考文献197
6滴流床反应器的应用和最新进展203
6?1引言204
6?2滴流床反应器应用实例205
6?2?1加氢反应205
6?2?1?1等温多步反应：苯乙酮加氢208
6?2?1?2复杂放热反应：2,4?二硝基甲苯（DNT）加氢反应214
6?2?2加氢处理反应215
6?2?3氧化反应221
6?3最近的发展方向225
6?3?1整体型反应器225
6?3?1?1设计与加工226
6?3?1?2流体力学227
6?3?1?3整体型反应器工程234
6?3?1?4应用236
6?3?2滴流床微反应器236
6?3?2?1设计与加工236
6?3?2?2流体力学237
6?3?2?3反应器工程239
6?3?2?4应用240
6?4结束语240
参考文献242
符号247
部分彩印插图
1?1滴流床反应器2
1?1?1滴流床反应器的型式4
1?1?2与其他类型反应器的比较和应用8
1?2滴流床反应器工程10
1?2?1滴流床反应器的关键问题11
1?2?2滴流床反应器工程的多尺度研究方法13
1?3内容概要17
参考文献19
2滴流床反应器的流体力学与流型21
2?1引言22
2?2流区23
2?2?1滴流25
2?2?2脉冲流26
2?2?3喷雾流27
2?2?4鼓泡流28
2?3流型转变28
2?4重要流体力学参数34
2?4?1压降34
2?4?2持液量39
2?4?3催化剂颗粒的润湿43
2?4?4气液相传质系数48
2?4?5液固传质系数50
2?4?6气固传质系数52
2?4?7轴向返混53
2?4?8滴流床反应器的传热56
2?5小结60
参考文献61
3滴流床反应器的反应工程71
3?1引言72
3?2表观反应速率74
3?2?1完全润湿催化剂颗粒74
3?2?2部分润湿催化剂颗粒78
3?2?3放热反应82
3?3滴流床反应器的性能模型85
3?3?1拟均相经验模型92
3?3?2催化剂颗粒完全润湿的普遍化模型92
3?3?3绝热滴流床反应器模型93
3?3?4非恒温滴流床反应器模型：复杂反应94
3?3?5滴流床反应器的周期性操作98
3?4小结100
参考文献100
4滴流床内流体流动的模拟107
4?1引言108
4?2填充床的表征109
4?2?1随机填充床111
4?2?2结构化填充床114
4?3填充床内的单相流体流动117
4?3?1模拟方法119
4?3?2模型方程和边界条件120
4?3?3颗粒阵列中的流体流动122
4?3?3?1球形颗粒的正立方排布122
4?3?3?2球形颗粒堆积形态的影响126
4?3?3?3 颗粒形状对流体特性的影响131
4?3?4颗粒随机堆积填充床的流体流动132
4?4填充床内的气液相流体流动135
4?4?1填充床内的气液相流动模拟135
4?4?1?1宏观模型135
4?4?1?2介观模型139
4?4?1?3滴流床内气液相流动模拟143
4?4?1?4滴流床反应器内反应过程的模拟152
4?5小结154
参考文献155
5滴流床反应器性能与放大161
5?1引言162
5?2反应器性能164
5?2?1有效反应速率与性能164
5?2?2颗粒特性170
5?2?3气液分布器173
5?2?4液体不良分布与性能176
5?2?5停留时间分布182
5?2?6周期性操作和性能184
5?3滴流床反应器设计和放大186
5?3?1反应器放大和缩小186
5?3?2反应器放大方法188
5?3?3反应器参数、放大和性能189
5?3?3?1压降189
5?3?3?2反应器特征比190
5?3?3?3气液相流率191
5?4滴流床反应器工程194
5?5总结197
参考文献197
6滴流床反应器的应用和最新进展203
6?1引言204
6?2滴流床反应器应用实例205
6?2?1加氢反应205
6?2?1?1等温多步反应：苯乙酮加氢208
6?2?1?2复杂放热反应：2,4?二硝基甲苯（DNT）加氢反应214
6?2?2加氢处理反应215
6?2?3氧化反应221
6?3最近的发展方向225
6?3?1整体型反应器225
6?3?1?1设计与加工226
6?3?1?2流体力学227
6?3?1?3整体型反应器工程234
6?3?1?4应用236
6?3?2滴流床微反应器236
6?3?2?1设计与加工236
6?3?2?2流体力学237
6?3?2?3反应器工程239
6?3?2?4应用240
6?4结束语240
参考文献242
符号247
部分彩印插图
前 言
滴流床反应器是一种重要的气?液?固三相催化反应器，广泛应用于石油炼制（加氢裂化、加氢精制、加氢异构与加氢脱芳等）、石油化工（加氢、水合、氧化等）、精细化工以及环境工程等领域。
滴流床反应器的研究和工业应用兴起于20世纪五六十年代。此后30年，人们在滴流床内复杂流体力学现象及反应工程分析方法方面取得一批重要研究成果，逐渐形成了滴流床反应器工程体系。21世纪以来，随着计算流体力学和计算机层析成像技术（比如：核磁共振成像技术、γ射线成像技术等）的发展，滴流床反应器工程的研究逐渐深入到耦合基本物理现象的多尺度模拟方法，极大地促进了滴流床反应器工程的发展。特别说明，在滴流床反应器工程的发展过程中，我国学者也在不同领域做出了重要的贡献。
虽然国内外很多专著或教材对滴流床反应器工程有所涉及，但对很多关键问题缺乏系统阐述。原著是已知国际上第一本滴流床反应器工程的专著，主要作者Ranade和Chaudhari教授都是滴流床反应器工程领域的著名学者。因此，本书对国内滴流床反应器工程的研究、放大、设计和工程应用有一定参考价值，这也是本人选译本书的初衷。
本书系统阐述了滴流床反应器的流体力学、反应工程分析、气液两相流动、过程放大、发展新方向等反应器工程关键问题，强调传统反应工程模型与CFD模型相结合的滴流床反应器模拟、设计与放大的多尺度方法。第1章概述了滴流床反应器的应用领域、特点以及反应器工程的组成部分;第2章重点介绍滴流床反应器的基本流体力学现象、关键设计参数及其关联式；第3章讨论了滴流床反应器工程的经典分析方法和反应工程模型；第4章描述了滴流床反应器内气液两相流动及其计算流体力学模拟； 第5章分析了影响反应器性能的因素以及反应器放大的基本策略;第6章为滴流床反应器的应用实例及其发展新方向。
译稿即将交付之际，特别向天津大学化工学院米镇涛教授表示深深的感谢和由衷的敬意。先生认真细致地审校译稿，纠正了译稿中诸多错误，提出了大量修改建议。同时借此机会感谢先生多年来对本人的大力提携和无私关爱。翻译工作也得到了华东理工大学化学工程联合重点实验室程振民教授的大力支持，并在百忙之中认真审阅译稿。
本书的翻译过程中，汪旭清协助完成第1章、第4章的部分图表和符号表的翻译，游志强协助整理、翻译第5章的部分内容，郭金华、邱园和张强强协助了第6章部分图表及文字的翻译。在此对他们的工作和付出，表示深深的感谢。
由于本人能力有限，时间仓促，虽然反复推敲、力求准确，但译稿中仍难免有对原著理解不当或是词不达意之处，恳请专家、同行以及广大读者不吝指正。
滴流床反应器的研究和工业应用兴起于20世纪五六十年代。此后30年，人们在滴流床内复杂流体力学现象及反应工程分析方法方面取得一批重要研究成果，逐渐形成了滴流床反应器工程体系。21世纪以来，随着计算流体力学和计算机层析成像技术（比如：核磁共振成像技术、γ射线成像技术等）的发展，滴流床反应器工程的研究逐渐深入到耦合基本物理现象的多尺度模拟方法，极大地促进了滴流床反应器工程的发展。特别说明，在滴流床反应器工程的发展过程中，我国学者也在不同领域做出了重要的贡献。
虽然国内外很多专著或教材对滴流床反应器工程有所涉及，但对很多关键问题缺乏系统阐述。原著是已知国际上第一本滴流床反应器工程的专著，主要作者Ranade和Chaudhari教授都是滴流床反应器工程领域的著名学者。因此，本书对国内滴流床反应器工程的研究、放大、设计和工程应用有一定参考价值，这也是本人选译本书的初衷。
本书系统阐述了滴流床反应器的流体力学、反应工程分析、气液两相流动、过程放大、发展新方向等反应器工程关键问题，强调传统反应工程模型与CFD模型相结合的滴流床反应器模拟、设计与放大的多尺度方法。第1章概述了滴流床反应器的应用领域、特点以及反应器工程的组成部分;第2章重点介绍滴流床反应器的基本流体力学现象、关键设计参数及其关联式；第3章讨论了滴流床反应器工程的经典分析方法和反应工程模型；第4章描述了滴流床反应器内气液两相流动及其计算流体力学模拟； 第5章分析了影响反应器性能的因素以及反应器放大的基本策略;第6章为滴流床反应器的应用实例及其发展新方向。
译稿即将交付之际，特别向天津大学化工学院米镇涛教授表示深深的感谢和由衷的敬意。先生认真细致地审校译稿，纠正了译稿中诸多错误，提出了大量修改建议。同时借此机会感谢先生多年来对本人的大力提携和无私关爱。翻译工作也得到了华东理工大学化学工程联合重点实验室程振民教授的大力支持，并在百忙之中认真审阅译稿。
本书的翻译过程中，汪旭清协助完成第1章、第4章的部分图表和符号表的翻译，游志强协助整理、翻译第5章的部分内容，郭金华、邱园和张强强协助了第6章部分图表及文字的翻译。在此对他们的工作和付出，表示深深的感谢。
由于本人能力有限，时间仓促，虽然反复推敲、力求准确，但译稿中仍难免有对原著理解不当或是词不达意之处，恳请专家、同行以及广大读者不吝指正。
刘国柱2013年2月于天津
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