工业反应过程及反应器学习教案

1、会计学1工业反应过程及反应器工业反应过程及反应器第一页，编辑于星期二：点 九分。2SRBAsrba第1页/共148页第二页，编辑于星期二：点 九分。3SRBAsrba0SRBAsrba第2页/共148页第三页，编辑于星期二：点 九分。4分）的计量系数写为分）的计量系数写为1。3222SOO2SO322SOO21SO第3页/共148页第四页，编辑于星期二：点 九分。50SRBAsrbaI0IInn 第4页/共148页第五页，编辑于星期二：点 九分。6II0I nn第5页/共148页第六页，编辑于星期二：点 九分。7A0A0AAAnnnAx组分的起始量组分量转化了的第6页/共148页第七页，编辑于

2、星期二：点 九分。8第7页/共148页第八页，编辑于星期二：点 九分。9A0AAnxI0II nn0AAA0Annnx第8页/共148页第九页，编辑于星期二：点 九分。10AA0AI0IIxnnnAA0A1xnn第9页/共148页第十页，编辑于星期二：点 九分。1113smmoldd1tVr第10页/共148页第十一页，编辑于星期二：点 九分。1213AAsmmoldd1tnVr第11页/共148页第十二页，编辑于星期二：点 九分。134D3C2BA对于反应以反应物以反应物B为基准定义的反应速率为：为基准定义的反应速率为：以反应产物以反应产物C为基准定义的反应速率为：为基准定义的反应速率为：1

3、3BBsmmoldd1tnVr13CCsmol.mdd1tnVr第12页/共148页第十三页，编辑于星期二：点 九分。14 DCBA413121rrrrIIrrIIrr 第13页/共148页第十四页，编辑于星期二：点 九分。15率的影响。第14页/共148页第十五页，编辑于星期二：点 九分。16第15页/共148页第十六页，编辑于星期二：点 九分。17度上，符合阿累尼乌斯关系。度上，符合阿累尼乌斯关系。SRBAsrba13BAcAsmmolnmcckr第16页/共148页第十七页，编辑于星期二：点 九分。18RTEkkec0c第17页/共148页第十八页，编辑于星期二：点 九分。19小数，甚至

4、是负数。小数，甚至是负数。第18页/共148页第十九页，编辑于星期二：点 九分。20nmckctnVrBAAAdd1第19页/共148页第二十页，编辑于星期二：点 九分。21cA0AAAddkctcrAA0A11lnlnxcckt第20页/共148页第二十一页，编辑于星期二：点 九分。222AAddkctcAA0A0AA1111xxccckt0A211kct 第21页/共148页第二十二页，编辑于星期二：点 九分。23第22页/共148页第二十三页，编辑于星期二：点 九分。24lnktCCAA0ln第23页/共148页第二十四页，编辑于星期二：点 九分。25步骤，直到得到直线为止。步骤，直到得

5、到直线为止。第24页/共148页第二十五页，编辑于星期二：点 九分。26第25页/共148页第二十六页，编辑于星期二：点 九分。27TREkkekkRTE1lnln00第26页/共148页第二十七页，编辑于星期二：点 九分。28第27页/共148页第二十八页，编辑于星期二：点 九分。29第28页/共148页第二十九页，编辑于星期二：点 九分。30tcddAnkctcAAddAAlnlnddlncnktc第29页/共148页第三十页，编辑于星期二：点 九分。31tcddlnAAlnc第30页/共148页第三十一页，编辑于星期二：点 九分。32第31页/共148页第三十二页，编辑于星期二：点 九分

6、。331b1r1out1insmolAsmolAsmolAsmolAFFFF量的积累元中物料单位时间内体积量物料元中反应消失的单位时间内体积量体积元的物料单位时间排出量体积元的物料单位时间进入broutinFFFF第32页/共148页第三十三页，编辑于星期二：点 九分。34间。t第33页/共148页第三十四页，编辑于星期二：点 九分。350RVV第34页/共148页第三十五页，编辑于星期二：点 九分。361R0VhVVS1RNOVhVVS式中式中VNO为进口流体在标准状态（液体为，为进口流体在标准状态（液体为，气体为，气体为，0.1013MPa)下的体积流率。下的体积流率。第35页/共148页

7、第三十六页，编辑于星期二：点 九分。37第36页/共148页第三十七页，编辑于星期二：点 九分。38留时间不同留时间不同的物料之间的均匀化过的物料之间的均匀化过程，称之为返混。程，称之为返混。第37页/共148页第三十八页，编辑于星期二：点 九分。39第38页/共148页第三十九页，编辑于星期二：点 九分。40第39页/共148页第四十页，编辑于星期二：点 九分。41第40页/共148页第四十一页，编辑于星期二：点 九分。42第41页/共148页第四十二页，编辑于星期二：点 九分。43第42页/共148页第四十三页，编辑于星期二：点 九分。44用下其参数（温用下其参数（温度及浓度）各处度及浓度

8、）各处均一均一。第43页/共148页第四十四页，编辑于星期二：点 九分。45出料时间、清洗时间、加热（或冷出料时间、清洗时间、加热（或冷却）时间等。却）时间等。第44页/共148页第四十五页，编辑于星期二：点 九分。46的积累量物料中单位时间内的量消失的物料内反应单位时间的量的物料单位时间排出的量的物料单位时间进入AAAARRRRVVVV1ARAsmoldd00tnVr第45页/共148页第四十六页，编辑于星期二：点 九分。471A0ARAsmolddtxnVrAr0RAAA00rddxtVrxntt第46页/共148页第四十七页，编辑于星期二：点 九分。48A0AA1xccAA0AAA0AA

9、A0rddccxrcrxct第47页/共148页第四十八页，编辑于星期二：点 九分。49第48页/共148页第四十九页，编辑于星期二：点 九分。50A0AAA0rdxrxctttVVCFVr0RA0AR或第49页/共148页第五十页，编辑于星期二：点 九分。51RRVV第50页/共148页第五十一页，编辑于星期二：点 九分。52132AAminmkmolkcr1133minkmolm1097. 1k第51页/共148页第五十二页，编辑于星期二：点 九分。53第52页/共148页第五十三页，编辑于星期二：点 九分。54AfAf0A02A2A0AA00AAA0r111ddAfAfxxkcxkcxc

10、rxctxxh10. 26015 . 015 . 041097. 113rt第53页/共148页第五十四页，编辑于星期二：点 九分。5510Ahkmol684. 0146242400F130A0A0hm171. 04684. 0cFV第54页/共148页第五十五页，编辑于星期二：点 九分。563t0Rm63. 15 . 9171. 0tVV3RRm17. 275. 063. 1VV第55页/共148页第五十六页，编辑于星期二：点 九分。57第56页/共148页第五十七页，编辑于星期二：点 九分。58应器，列管固定床反应器等，常可应器，列管固定床反应器等，常可按平推流反应器处理。按平推流反应器处

11、理。第57页/共148页第五十八页，编辑于星期二：点 九分。59第58页/共148页第五十九页，编辑于星期二：点 九分。60第59页/共148页第六十页，编辑于星期二：点 九分。61AR0AA00ARddxVrxFVA0AA0A0ARdxrxcFVA0AA0A0RdxrxcVV第60页/共148页第六十一页，编辑于星期二：点 九分。62A0AA1xcc2A1AAA0RdccrcVV第61页/共148页第六十二页，编辑于星期二：点 九分。632A1AAA0A0RdxxrxcVV222AAA0A02A20AA0A0R111dxxkcxkcxcVVx33Rm45. 16018 . 018 . 041

12、097. 1171. 0V3Rm26. 3V第62页/共148页第六十三页，编辑于星期二：点 九分。64第63页/共148页第六十四页，编辑于星期二：点 九分。65第64页/共148页第六十五页，编辑于星期二：点 九分。66SRBAsrba0SRBAISRBAIAIA第65页/共148页第六十六页，编辑于星期二：点 九分。6702312C3BA2A第66页/共148页第六十七页，编辑于星期二：点 九分。68应，反应体积不变。应，反应体积不变。第67页/共148页第六十八页，编辑于星期二：点 九分。69001AAAAxxxVVV第68页/共148页第六十九页，编辑于星期二：点 九分。70AA0A

13、y000tAAnnynA0：开始时组分：开始时组分A的摩尔数，的摩尔数，nt0 ：开始时所有组分总的摩尔数：开始时所有组分总的摩尔数第69页/共148页第七十页，编辑于星期二：点 九分。71AAA0AAII0AA0A0AAI0III11xxccxVxnnVncAAA0AA11xxcc第70页/共148页第七十一页，编辑于星期二：点 九分。72第71页/共148页第七十二页，编辑于星期二：点 九分。732113AA0AA0Adxrxc第72页/共148页第七十三页，编辑于星期二：点 九分。7430R1313008 . 00AA8 . 00AAA8 . 00AAA0AA0A8 . 00AA0A0A

14、A0Am4 .381587. 08 .241sm1587. 0hm2 .57140018515.273314. 85 . 0/30s8 .2411ln2100d1110011dddAVVpRTFVxxxxxxxkcxckcxcrxcx第73页/共148页第七十四页，编辑于星期二：点 九分。75生产生产330天计天计)第74页/共148页第七十五页，编辑于星期二：点 九分。76CBAHHCHC242621111117Bskmol175. 0kmolkg28hs3600dh24ad330akg1014F第75页/共148页第七十六页，编辑于星期二：点 九分。771ABA0skmol219. 08

15、. 0175. 0 xFF11000110010001100314. 8103 .347K110010001100100011001000011000K1000K11000s23. 3e0725. 0eeee3kkkkkkkRERERERTE第76页/共148页第七十七页，编辑于星期二：点 九分。7811111A111AA0Ay1333000A0sm34. 3106001100314. 810219. 0pRTFV第77页/共148页第七十八页，编辑于星期二：点 九分。7938 . 00AAR8 . 00AAA8 . 00AAA08 . 00AAAA0A000AA0A0R0AA0A0Rm50.

16、 21ln203. 1d1123. 334. 311d11dddAAxxVxxxxxkxVxxkcxcVkcxcVVrxcVVAxx第78页/共148页第七十九页，编辑于星期二：点 九分。80第79页/共148页第八十页，编辑于星期二：点 九分。81第80页/共148页第八十一页，编辑于星期二：点 九分。82AAR0AAAAA00AA0AA00R1d1ddxxAVxrxcxVrxFVVtA0AA0AdxrxcR0RdVVVt由FA0dxA=-rAdVR (1.4-13)和V=V0(1+AxA) (1.4-19)，得：第81页/共148页第八十二页，编辑于星期二：点 九分。83浓度都是相同的。浓

17、度都是相同的。第82页/共148页第八十三页，编辑于星期二：点 九分。84第83页/共148页第八十四页，编辑于星期二：点 九分。85的积累量物料中单位时间内的量消失的物料内反应单位时间的量的物料单位时间排出的量的物料单位时间进入AAAARRRRVVVV0RfAAfA1VrFF第84页/共148页第八十五页，编辑于星期二：点 九分。86RfAA1AfA0VrxxFfA1AAfA0RrxxFVfA1AAf0A0RrxxcVVfAAfA1rcc第85页/共148页第八十六页，编辑于星期二：点 九分。872A2A0A1xkcr110Aminkmol0114. 0hkmol684. 0F130hm17

18、1. 0V第86页/共148页第八十七页，编辑于星期二：点 九分。882A20A1AAf0AR1xkcxxFV3223Rm23. 78 . 0141097. 18 . 00114. 0V3223Rm6 .329 . 0141097. 19 . 00114. 0V第87页/共148页第八十八页，编辑于星期二：点 九分。89反应速率下降所致。当转化反应速率下降所致。当转化率增加时，所需反应体积迅率增加时，所需反应体积迅速增加。速增加。反应器有效容积平推流反应器间歇釜式反应器全混流反应器xA=0.81.45 m32.17 m37.23m3xA=0.93.26 m34.56 m332.6 m3第88页

19、/共148页第八十九页，编辑于星期二：点 九分。90第89页/共148页第九十页，编辑于星期二：点 九分。91不相同。这就造成了同一个不相同。这就造成了同一个反应发生在不同反应器中会反应发生在不同反应器中会有不同的结果。有不同的结果。第90页/共148页第九十一页，编辑于星期二：点 九分。92在相同的进口（初始）条件和反在相同的进口（初始）条件和反应时间下，就应该得到相同的反应时间下，就应该得到相同的反应结果。应结果。第91页/共148页第九十二页，编辑于星期二：点 九分。93第92页/共148页第九十三页，编辑于星期二：点 九分。94第93页/共148页第九十四页，编辑于星期二：点 九分。9

20、5A0nAAA1nA0Pd111AxxxkcxnAAAnAnAAAxxkCkCdtdnVr)11(10第94页/共148页第九十五页，编辑于星期二：点 九分。96二式相除，当初始条件和反应温度相同时：二式相除，当初始条件和反应温度相同时：A0nAAAnAAAApRmRpmd1111AxxxxxxVVx对于全混流反应器，在恒温下进行，其设计式为对于全混流反应器，在恒温下进行，其设计式为： nAAA1nA0Am11xxkcx第95页/共148页第九十六页，编辑于星期二：点 九分。97A0AA0A0RdxrxcVV第96页/共148页第九十七页，编辑于星期二：点 九分。982102012R1R:VV

21、VV第97页/共148页第九十八页，编辑于星期二：点 九分。99第98页/共148页第九十九页，编辑于星期二：点 九分。100 niixxxirxrxFVFVAA1A0AAAAA0R0ARddN个平推流反应器串联操作，其总体积个平推流反应器串联操作，其总体积VR与一个具有体积为与一个具有体积为VR的单个平推流反应器所能获得的转化率相同。的单个平推流反应器所能获得的转化率相同。第99页/共148页第一百页，编辑于星期二：点 九分。101第100页/共148页第一百零一页，编辑于星期二：点 九分。102n小于单个全混釜达到相同转小于单个全混釜达到相同转化率化率xAN操作时的空间时间操作时的空间时间

22、iiVV0RiiiiiiirccrxxcAA1AA1AA0AN21)()(00ANAANArxxC第101页/共148页第一百零二页，编辑于星期二：点 九分。103由于釜与釜之间不存在返混，故总的返混程度小于单个全混釜的返混。第102页/共148页第一百零三页，编辑于星期二：点 九分。104210A21A2A2A2A1A210A1A1A1A0A11111kkckcckccckcckcccN10AAN1iikcc第103页/共148页第一百零四页，编辑于星期二：点 九分。105N0AAN1ikccNAN111ikxiiiikckc24111AA0RiVVi00AANACCCxAN =第104页/

23、共148页第一百零五页，编辑于星期二：点 九分。1068 . 0mkmol4hm171. 01097. 1Af3B0A0130BA3AxccVccr第105页/共148页第一百零六页，编辑于星期二：点 九分。107ncA4=0.824 kmolm-33Af0A4Amkmol8 . 08 . 0141xcciiiikckc24111AA第106页/共148页第一百零七页，编辑于星期二：点 九分。1083R30Rm15. 2537. 04m537. 014. 3171. 0VVVii第107页/共148页第一百零八页，编辑于星期二：点 九分。109第108页/共148页第一百零九页，编辑于星期二：

24、点 九分。1102A21A1AAddnnckcktCr第109页/共148页第一百一十页，编辑于星期二：点 九分。1111A1PPddncktcr2A2SSddncktcrtkkecc210AAtkkeckkkc2110A211Ptkkeckkkc2110A212S第110页/共148页第一百一十一页，编辑于星期二：点 九分。112一级平行反应浓度分布图一级平行反应浓度分布图第111页/共148页第一百一十二页，编辑于星期二：点 九分。113第112页/共148页第一百一十三页，编辑于星期二：点 九分。114PBA111pbakSBA222sbak11BA11Abacckr22BA22Abac

25、ckr第113页/共148页第一百一十四页，编辑于星期二：点 九分。1150AA0AAAAnnnx物质的量加入系统中物质反应掉的量在系统中PSA0AP1AA0PAPAAnnnpannnS的量在系统中反应掉的的量消耗的在系统中生成目的产物第114页/共148页第一百一十五页，编辑于星期二：点 九分。1160AP10APAAAnnpanny物质的量加入系统中的量消耗的在系统中生成目的产物PASxy 第115页/共148页第一百一十六页，编辑于星期二：点 九分。117的消耗速率在反应过程中同一瞬时的速率生成目的产物消耗在反应过程中某一瞬时APAS 2A1A1APrrrS第116页/共148页第一百一

26、十七页，编辑于星期二：点 九分。1180AAAPA0APd1nnnSnnSPPSS AN0AAN1ANPN2A1AP21A0A1PPccccSccSccSS0AAAPA0APd1CCCSCCS第117页/共148页第一百一十八页，编辑于星期二：点 九分。119A0APPccSc第118页/共148页第一百一十九页，编辑于星期二：点 九分。120 121221BA10202A1A1AP11bbaaRTEEccekkrrrS第119页/共148页第一百二十页，编辑于星期二：点 九分。121能低，则应降低温度能低，则应降低温度。第120页/共148页第一百二十一页，编辑于星期二：点 九分。122第1

27、21页/共148页第一百二十二页，编辑于星期二：点 九分。123第122页/共148页第一百二十三页，编辑于星期二：点 九分。124第123页/共148页第一百二十四页，编辑于星期二：点 九分。1252A2SA1pSAPAckrckr付产物目的产物第124页/共148页第一百二十五页，编辑于星期二：点 九分。12632AA0A0R3A0APP22A2A1A1AP1PPm7 .255 . 05 . 15 . 015 . 45mkmol57. 25 . 05571. 0%1 .579 . 0155 . 19 . 01519 . 0151rccVVccScckckckrrpaSS第125页/共148

28、页第一百二十六页，编辑于星期二：点 九分。127A0APPccSc0AAAPA0APd1CCcSccS0AAAPPdcccSc第126页/共148页第一百二十七页，编辑于星期二：点 九分。12830AAA0A0RAAAAA0RA0APP3A0AAAAA12A2A2A1A1Pm61. 35 . 115 . 11lnln5 . 11dd%3 .235 . 0505. 1mkmol05. 15 . 05 . 1155 . 11ln5 . 115 . 115 . 11ln5 . 11d5 . 111d11d0AA0AAA0A0AA0AAccccVVcccrcVVcccScccccckkcckckckc

29、cccccccccc第127页/共148页第一百二十八页，编辑于星期二：点 九分。1292A2A1A1A1A0A2A1A22A22A12A11A0A21A21A11A12A2P1AP1P5 . 115 . 11ccccccccckckckccckckckcScSc0dd1APcc第128页/共148页第一百二十九页，编辑于星期二：点 九分。13032222A22A12A1A021A21A11002R1RRP3m5 .105 . 05 . 15 . 015 . 091. 1591. 15 . 191. 1191. 155%7 .355 . 0561. 1mkmol61. 15 . 05 . 11

30、5 . 091. 191. 15 . 1191. 15ckckccVckckccVVVVScAAP第129页/共148页第一百三十页，编辑于星期二：点 九分。131SPA21kk第130页/共148页第一百三十一页，编辑于星期二：点 九分。132A1AAddcktcrP2A1PPddckcktcrP2SSddcktcrtkecc10AA第131页/共148页第一百三十二页，编辑于星期二：点 九分。1330dd10A1P2Ptkeckcktctktkeekkkcc122110APtktkekekkkcc2112210AS11t=0时，时，Cp=0)第132页/共148页第一百三十三页，编辑于星期二：点 九分。134tkecc110AStkecc210AS第133页/共148页第一百三十四页，编辑于星期二：点 九分。135第134页/共148页第一百三十五页，编辑于星期二：点 九分。1361212optlnkkkkt12221A0maxPkkkkkcc第135页/共148页第一百三十六页，编辑于星期二：点 九分