本书涉及分子筛晶体的表面传质、晶内扩散、反应过程的建模和可视化观测。首先简要介绍了分子筛微孔晶体的结构和传质的数学模型；其次着重阐述了分子筛晶体表面传质阻力系数的推导和测量方法，以及晶内扩散系数的模型预测，并结合可视化手段探索了分子筛表面传质调控对催化性能的影响；最后介绍了分子筛的多组分反应传质模型以及在甲醇制烯烃过程中的应用。本书的创新点是，描述了表面传质阻力系数的理论推导和测量，并基于超分辨荧光成像阐述了表面传质对分子筛催化反应的影响。
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2. 中国化工学会侯德榜创新科技奖，2019年
3. 中国石化联合会科技进步特等奖，2013年
目录
丛书序
前言
第1章 分子筛微孔晶体结构 1
1.1 分子筛基本结构单元 1
1.2 典型分子筛结构 4
1.3 小结 7
本章参考文献 7
第2章 分子筛传质的数学模型 8
2.1 平板型颗粒传质模型 8
2.1.1 单阻力传质模型 8
2.1.2 双阻力传质模型 12
2.2 球型颗粒传质模型 16
2.2.1 单阻力传质模型 16
2.2.2 双阻力传质模型 20
2.3 长方体型颗粒传质模型 24
2.3.1 单阻力传质模型 24
2.3.2 双阻力传质模型 27
2.4 小结 31
本章参考文献 32
第3章 分子筛晶体的表面传质 33
3.1 等压吸附下的表面传质 34
3.1.1 表面传质系数公式的推导 34
3.1.2 表面传质系数的测量方法 39
3.1.3 表面传质的应用 41
3.2 对流状态下的表面传质 48
3.2.1 表面传质阻力系数公式的推导 48
3.2.2 表面传质阻力系数的测量方法 53
3.2.3 表面传质的应用 54
3.3 小结 57
本章参考文献 57
第4章 分子筛晶体的晶内扩散 60
4.1 晶内扩散系数的测量方法 60
4.1.1 等压吸附下的晶内扩散系数 61
4.1.2 对流状态下的晶内扩散系数 64
4.2 晶内扩散系数与分子筛拓扑结构的理论关联 68
4.2.1 扩散系数的理论关联模型 69
4.2.2 扩散系数与吸附熵的理论关联 78
4.3 理论关联公式的应用 79
4.3.1 晶内扩散系数的预测 79
4.3.2 方法的使用范围 82
4.4 小结 83
本章参考文献 83
第5章 分子筛表面传质对催化性能的影响 87
5.1 分子筛单晶体的传质性质 87
5.1.1 结构光照明显微成像 87
5.1.2 分子筛单晶体中的客体传质 88
5.1.3 分子筛单晶体表面传质研究 91
5.2 分子筛表面传质的调控 92
5.2.1 ZSM-5分子筛表面传质调控及对反应的影响 92
5.2.2 SAPO-34分子筛表面传质调控及对反应的影响 100
5.3 表面传质对甲醇制烯烃的影响 107
5.3.1 传质与反应的简化模型 108
5.3.2 表面传质阻力对甲醇制烯烃过程影响的实验研究 114
5.4 小结 125
本章参考文献 126
第6章 分子筛反应传质模型与应用 127
6.1 反应传质模型 127
6.1.1 反应传质控制方程 127
6.1.2 热力学校正因子 129
6.1.3 扩散系数 130
6.2 MTO固定床的反应扩散模拟 131
6.2.1 固定床控制方程 132
6.2.2 反应动力学模型 134
6.2.3 分子筛扩散模型 135
6.2.4 模拟结果与实验比较 139
6.3 MTO分子筛晶体中的积炭物种 142
6.3.1 积炭物种的时空演化与高分辨成像 145
6.3.2 晶体粒度和酸性质对产物、积炭及酸性位点的影响 151
6.4 小结 161
本章参考文献 161
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