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反应蒸馏 - ［德］K松德马赫尔、A金勒 编
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下一篇 2008-05-08 11:40:11
出版日期:2005年3月
作为一种耦合的反应-分离过程,反应蒸馏在平衡限制的化学反应过程中得到重要应用,例如由Eastman化学公司开发的著名乙酸甲酯合成工艺以及在20世纪80年代开发的用
反应蒸馏技术大批量生产的MTBE、TAME和ETBE，这些物质具有极好的抗爆性能，从而可以取代四乙基铅而成为生产无铅汽油的重要调和组分。随着研究的不断深入，人类对反应蒸馏技术的认识也在不断深化。自20世纪70年代后期，有关反应蒸馏过程的研究论文发表数量及申请的专利数量迅速增加，但尚无一本有关反应蒸馏过程的专著问世。
为了弥补这一缺陷，来自世界各国从事反应蒸馏的科学家及来自工业界的专家于2001年7月云集德国的马格德堡，举行了第一届国际反应蒸馏学术研讨会，其目的是为了给这些世界著名的科学家和工业界专家提供一个通用的平台，对反应蒸馏过程的技术现状进行总结概述，并对反应蒸馏技术这一具有挑战性的新技术的发展应用前景进行展望，该书即为这次学术研讨会的结晶。化学工业出版社决定从德国Wiley-VCH图书公司引进2003年出版的这本新书，并约我们将其译成中文，我们认为这不仅对我们是一个很好的学习机会，同时，本书的出版将对国内从事反应-分离过程集成技术研究，特别对从事反应蒸馏技术研究及应用的工程技术人员、大专院校的教师及研究生有很大帮助，是一本很有价值的书。
作为国际上关于反应蒸馏技术的第一本专著，该书由四部分组成。第一部分综述了该技术的各种工业应用，覆盖了已建成的大规模工业过程以及具有高度发展潜力的新的化学反应过程；第二部分给出了对反应相平衡分析的重要细节，并且讨论了反应动力学的重要性；第三部分主要集中在可行的塔构型确定及其内构件的设计； 而对反应蒸馏过程复杂的动态和稳态特性的分析和控制在第四部分中给予了描述。本书内容新颖，特别是反应蒸馏过程的多定态，为近期才被人们认识到的一种新现象，对于反应蒸馏过程的设计、操作和安全控制具有非常重要的影响。我们相信这本书的每位读者，均会从中找到对自己有用的东西，并受到启迪。
本书由朱建华（第1～3章）、朱晓军(第4～5章)、陈月(第6～8章)、朱红莉(第9～10章)翻译，吴书侠、汪晓东和罗艳托同志参与了翻译校对工作，最后由朱建华审校、定稿。
由于译者的专业知识水平所限，不足之处在所难免，敬请读者批评指正。
反应蒸馏目录
第一部分 工业应用1
第1章 反应蒸馏的工业应用1
11 引言1
12 醚化：MTBE、ETBE和TAME7
13 二聚、齐聚和缩合9
14 酯化：乙酸甲酯和其他酯类9
15 酯的水解11
16 水合12
17 加氢／加氢脱硫／加氢裂化12
171 苯加氢制备环己烷12
172 C4烃类的选择性加氢13
173 戊二烯加氢13
174 C4的乙炔转化13
175 加氢脱硫、加氢脱氮和加氢裂化14
176 其他加氢14
18 氯化14
19 缩醛化／缩酮化14
110 化学品的回收与纯化15
111 难分离的体系16
112 化学热泵17
113 超临界流体的反应蒸馏17
114 结论17
参考文献18
第2章 化学工业中反应蒸馏过程的开发23
21 引言23
22 过程合成24
23 过程设计与优化27
24 合成与设计方法的局限性：放大问题28
25 设备选择29
26 催化作用评述35
27 结论36
28 致谢36
29 符号说明37
参考文献37
第3章 反应蒸馏的应用及过程设计策略38
31 引言38
32 反应蒸馏过程设计中的挑战39
321 可行性分析40
322 催化剂和设备选择40
323 塔的放大40
33 利用反应蒸馏分解MTBE41
331 概念设计41
332 模型开发42
333 实验室规模的实验45
334 中试试验46
34 结论48
参考文献48
第二部分 物化基础50
第4章 反应分离的热力学50
41 引言50
42 反应蒸馏的过程模型50
421 概述50
422 情形研究：乙酸甲酯51
43 多相反应混合物的平衡热力学54
44 反应蒸馏过程的流体物性模型58
441 概述58
442 范例58
45 反应体系相平衡的实验研究68
451 概述68
452 反应体系的汽-液平衡70
46 结论72
47 致谢73
48 符号说明73
参考文献75
第5章 催化蒸馏过程中反应动力学的重要性78
51 引言78
52 理想的二元反应混合物78
521 具有外循环的反应蒸馏过程80
522 带反应再沸器的蒸馏塔83
523 完整的反应蒸馏塔86
53 动力学对可得产品的影响89
531 奇点分析89
532 理想的三元混合物91
533 非理想混合物93
534 具有分离液相的体系100
535 具有界面传质阻力的体系103
54 反应动力学的测定与分析105
541 物化传递现象105
542 利用无因次特征数法进行过程评价107
543 反应速率表达式108
544 塔操作中传递阻力的重要性112
55 结论113
56 致谢114
57 符号说明115
参考文献116
第三部分 过程设计119
第6章 反应蒸馏的可行性及过程选择119
61 引言119
62 动机120
63 闪蒸串联模型125
64 可行性假设128
65 闪蒸串联模型的分枝分析132
66 结论136
67 符号说明136
参考文献138
第7章 反应蒸馏塔的硬件选择与设计140
71 引言140
72 用于均相反应蒸馏的硬件140
乙酸甲酯生产情形的研究143
73 用于非均相反应蒸馏的硬件146
731 不同的硬件构型146
732 硬件选择150
74 副反应器的概念152
75 结论154
76 致谢154
参考文献154
第8章 反应蒸馏过程的非规整催化填料开发157
81 引言157
82 对反应蒸馏催化填料的要求157
83 反应蒸馏过程催化填料的技术现状158
831 工业化填料158
832 可供选择的构思159
84 新的概念催化剂：多孔聚合物/复合载体161
841 对载体材料的要求163
842 对聚合过程的要求164
85 磺化离子交换聚合物/载体催化剂的制备165
86 聚合物/载体催化剂的性能167
861 聚合物含量和反应物浓度的影响168
862 反应温度的影响169
863 交联作用的影响171
864 聚合物含量低时交联作用的影响171
865 聚合物含量高时交联作用的影响172
87 展望：具有耦合分离的其他合成过程174
871 反应汽提174
872 反应色谱174
873 聚合物辅助的液相有机合成176
88 结论176
参考文献177
第四部分 模型化及过程控制179
第9章 均相与非均相反应蒸馏过程的模型化179
91 引言179
92 平衡级模型179
93 非平衡模型化182
931 常规的非平衡级模型182
932 反应蒸馏的非平衡模型化184
933 均相体系184
934 非均相体系186
935 非平衡池模型188
936 物性、流体力学和传质191
94 平衡级模型与非平衡级模型的比较191
95 反应蒸馏过程设计综述195
96 符号说明196
参考文献198
第10章 反应蒸馏过程的非线性动态特性及控制200
101 引言200
102 化学过程体系的定态多重性及振荡现象201
103 甲酸甲酯的合成203
1031 单板塔的奇异性分析204
1032 实验室规模塔的∞/∞-分析205
1033 实验室规模塔的连续性分析205
104 乙二醇的合成207
1041 单板塔的奇异性分析208
1042 工业规模蒸馏塔的连续性分析209
105 MTBE及TAME的合成213
1051 MTBE的合成213
1052 TAME的合成214
1053 在催化剂内有限传递的动态不稳定性216
1054 振荡行为217
106 分类217
107 非线性波传播219
108 控制225
1081 控制模式选择225
1082 控制算法228
109 结论229
1010 致谢230
参考文献231
本书可作为从事反应蒸馏技术研究、开发的化工工程技术人员及相关领域的科研人员的参考书。
反应蒸馏内容介绍:
本书是自1980年以来国际上第一部关于反应蒸馏技术的专著，其包含了目前国际上对反应蒸馏技术研究开发、工业应用现状及前景展望等内容，内容系统、翔实并具有一定的先进性与实用性。本书会对我国从事反应蒸馏工作的科研工程人员给予指导与启示，并对我国反应蒸馏技术水平的提高起到帮助作用。
本书可作为从事反应蒸馏技术研究、开发的化工工程技术人员及相关领域的科研人员的参考书。
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反应蒸馏
