混合是化学工业以及相关的过程工业等应用领域不可或缺的单元操作之一。《化学反应器中的宏观与微观混合》主要论述评价混合技术和设计优劣的三种实用指标：宏观混合的混合时间、微观混合的离集指数、连续流动反应器的停留时间分布，包括它们的意义、实验测定和数值模拟，以及在混合技术评价上的作用。本书聚焦多种以液相为连续相的化学反应器，包括搅拌槽、环流反应器、固定床等，重点是混合程度和混合速率定量的指标和描述，包括研究的工业搅拌应用背景、混合机理、模型化的研究现状和今后的发展趋势。
《化学反应器中的宏观与微观混合》将为混合设备（例如搅拌槽、环流反应器）的设计、优化和放大提供基础理念、实验测定和数值计算方法，适合化工、制药、材料、生物、食品等领域科技工作者阅读，也可供高等学校相关专业师生学习参考。

毛在砂，男，1943年生，中国科学院过程工程研究所研究员、博士生导师。1966年毕业于清华大学化工系，1981年中国科学院化工冶金研究所硕士，1988年美国休斯敦大学化工系博士。1990～2010年任中国科学院研究生院兼职教授，讲授“化学反应工程”和“化工数学模型及方法”课程，出版教材《化学反应工程学基础》《化工数学模型方法》。2000～2017年任Chinese J.Chem.Eng.副主编，1999～2017年任《过程工程学报》副主编。在Chem.Eng.Sci.、Chinese J.Chem.Eng.等科技期刊上发表论文200余篇，有30余项多相反应技术的专利。曾获1992年美国化学工程师学会南得克萨斯分会的最优基础论文奖，2001年北京市科技进步三等奖（滴流床反应器的性能和优化模拟研究），2006年中国石油和化学工业协会科技进步一等奖（多相体系的化学反应工程和反应器的应用基础研究），2009年国家自然科学二等奖（多相体系的化学反应工程和反应器的基础研究及应用），2015年国家技术发明二等奖（含高浓度分散相的搅拌反应器数值放大与混合强化的新技术）。

第1章 混合概述
1.1 过程工业中的混合
1.1.1 化学反应器中的混合
1.1.2 单元操作中的混合
1.1.3 均相混合与非均相混合
1.2 混合设备
1.2.1 搅拌槽
1.2.2 环流反应器
1.2.3 高剪切混合器
1.2.4 射流混合器
1.2.5 静态混合器
1.2.6 捏合/挤出设备
1.3 其它形式反应器的混合强化
参考文献
第2章 混合过程和机理
2.1 混合体系中的流动-宏观混合
2.1.1 搅拌槽的基本流型
2.1.2 搅拌槽流动的数学模型
2.1.3 流动与宏观混合的关系
2.1.4 宏观混合的基本理念
2.2 混合体系中的传热
2.3 混合体系中的传质
2.4 化学反应-微观混合
2.4.1 简单反应体系
2.4.2 平行复杂反应
2.4.3 连串复杂反应
2.4.4 化学沉淀
2.4.5 微观混合的基本理念
2.5 混合研究的发展趋势
参考文献
第3章 宏观混合的实验研究
3.1 混合的特征指标
3.1.1 混合时间
3.1.2 混合时间的其它定义
3.1.3 宏观混合的其它指标
3.2 宏观混合实验
3.2.1 示踪剂
3.2.2 示踪实验技术
3.3 典型反应器的宏观混合
3.3.1 单液相体系
3.3.2 多相体系
3.4 小结
参考文献
第4章 宏观混合的模型和数值模拟研究
4.1 混合时间的经验模型
4.1.1 经验关联式
4.1.2 主体循环模型
4.1.3 扩散模型
4.1.4 分区模型
4.2 混合时间的CFD模型
4.2.1 宏观流场的数学模型
4.2.2 示踪剂传递的数学模型
4.2.3 数值模拟步骤
4.3 单相体系混合的数值模拟
4.3.1 搅拌槽
4.3.2 其它混合/反应设备
4.4 多相体系混合的数值模拟
4.4.1 多相体系的宏观混合数学模型
4.4.2 气液两相体系的宏观混合
4.4.3 鼓泡塔和环流反应器
4.4.4 液固两相体系
4.4.5 液液两相体系
4.4.6 气液固和其它多相体系
4.5 宏观混合数值模拟的新思考
4.5.1 宏观混合的纯流体力学模型
4.5.2 宏观混合和空间均匀分布的关系
4.6 小结
参考文献
第5章 反应器停留时间分布
5.1 停留时间分布和宏观混合性能的关系
5.1.1 停留时间分布（RTD）
5.1.2 宏观混合的定量指标
5.1.3 RTD与宏观混合时间的联系
5.1.4 反应器中年龄的时空分布
5.2 RTD的实验测定
5.2.1 RTD的测定技术
5.2.2 非理想流动的RTD
5.2.3 流动反应器的RTD
5.3 停留时间分布的模型和模拟
5.3.1 停留时间分布的模型化
5.3.2 停留时间分布的数值模拟
5.3.3 不依赖示踪剂的数值模拟
5.3.4 停留时间分布的随机过程模拟
5.4 多相体系的RTD
5.4.1 多相体系RTD的实验测定
5.4.2 多相体系RTD的数值模拟
5.4.3 多相体系中年龄空间分布的模拟
5.5 管式反应器的混合强化
5.6 小结
参考文献
第6章 微观混合的实验研究
6.1 基本概念和定义
6.1.1 微观混合时间
6.1.2 离集指数
6.2 复杂测试反应
6.2.1 平行竞争反应
6.2.2 连串竞争反应
6.2.3 化学沉淀
6.3 实验方法
6.3.1 离集指数测定
6.3.2 宏-微混合联合测量
6.3.3 微观混合时间的估算
6.4 反应器内微观混合过程研究
6.4.1 搅拌槽反应器
6.4.2 环流反应器
6.4.3 膜反应器
6.4.4 静态混合器
6.4.5 撞击流反应器
6.4.6 其它反应器
6.5 微观混合强化
6.5.1 各种形式反应器的比较
6.5.2 微观混合强化技术
6.6 小结
参考文献
第7章 微观混合的模型和数值模拟研究
7.1 历史回顾
7.2 经验和机理模型
7.2.1 经验模型
7.2.2 机理模型
7.2.3 宏观和微观混合结合的模型
7.2.4 微观混合时间估算
7.3 基于CFD的微观混合数值模拟
7.3.1 模拟策略
7.3.2 基于加料点流场的模拟
7.3.3 基于全流场的模拟
7.4 多相体系的模拟
7.4.1 液固体系
7.4.2 气液体系
7.4.3 化学沉淀
7.5 全CFD模拟展望
7.5.1 模型和模拟工作小结
7.5.2 机理模型耦合CFD的微观混合模拟
7.5.3 值得深入的课题
参考文献
第8章 微通道器件中的混合
8.1 微通道器件及应用
8.2 混合性能的表征
8.2.1 微通道的混合性能
8.2.2 混合性能的指标
8.2.3 其它形式的指标
8.3 混合性能的实验测定
8.3.1 可视化实验技术
8.3.2 化学反应探针法
8.3.3 多相体系的实验研究
8.4 混合过程的CFD模型和模拟
8.4.1 计算流体力学方法的适用性
8.4.2 CFD数学模型
8.4.3 LBM方法
8.4.4 微通道混合的数值模拟
8.5 小结
参考文献
第9章 混合研究的新课题
参考文献