化学反应工程总结(共12页)

1、“化学反应工程”总结 PAGE 14绪论(xln)研究对象(duxing)是工业反应过程或工业反应器研究目的(md)是实现工业反应过程的优化决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件优化指标技术指标：反应速率、选择性、能耗掌握转化率、收率与选择性的概念反应器型式操作方式操作条件工程因素TC反应结果r，工程问题动力学问题工程思维方法二、化学反应动力学反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应基本特征、分析判断化学反应速率的工程表示工业反应动力学规律可表示为：浓度效应n 工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。温度效应E工程意义是：反应速率对温度变化的敏感程度。已知两个温度下的反应速率常数k

2、，可以按下式计算活化能E： Ecal/mol，j/molTKR = 1.987cal/mol.K = 8.314 j/mol.K三、PFR与CSTR基本(jbn)方程理想(lxing)间歇：理想(lxing)PFR： CSTR： 图解法0 xAf xA/cA0四、简单反应的计算n=1,0,2级反应特征浓度、转化率、反应时间关系式PFRCSTR，CSTRPFR基本关系式PFR（间歇）CSTRn=0n=1n=2五、可逆反应(kn-fnyng) A Pk1k2123TxAT温度(wnd)效应：浓度(nngd)效应： PFR积分(jfn)式CSTR：由基本方程导出六、平行反应P（主反应）k1S（副反应

3、）k2A， 温度效应：温度升高(shn o)有利于活化能大的反应浓度效应：浓度升高(shn o)有利于级数大的反应计算(j sun)： 由基本方程PFR、CSTR推出反应器选型与组合优化：各种情况分析。CA曲线对应面积=CPXA曲线对应面积=CP/CA0最优加料方式：p193-194平行反应 P A+B S 七、串联(chunlin)反应k1k2A P S温度(wnd)效应：温度升高有利于活化能大的反应（同平行反应）浓度(nngd)效应：凡是使增大的因素对串连反应选择率总是不利的。串联反应的计算PFRCSTR物料衡算 串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率 PFRCSTR 八、自催化反应AP

4、 PP反应器组合优化九、变分子(fnz)反应空速(kn s)SV的物理意义与因次膨胀率的定义(dngy) 膨胀(png zhng)因子的物理含义变分子(fnz)反应中停留时间t与空时的大小(dxio)关系十、循环反应器的计算十一、返混不同年龄的物料相互之间的混合返混（CSTR）相同年龄的物料相互之间的混合混合（间歇反应器）返混的起因：空间上的反向流动不均匀的速度分布返混的结果：反应器内的浓度变化（）改善措施：分割横向分割和纵向分割和含义 数学期望与方差无因次方差CSTR PFR 和 固相反应的计算 微观(wigun)混合对反应结果的影响(1) 大于一级的反应，上凹曲线(qxin)，不利(2)

5、小于一级的反应(fnyng)，下凹曲线，有利(3) 一级反应的情况，线性关系，无关十二、外部传递过程与内部传递过程 内 容 外 部 传 递 过 程 内 部 传 递 过 程 与反应的关系 串 连 过 程 串-并 连 过 程 传 递 准 数 浓度、 温度关 系 效 率 因 子当n=1时，当n=1时判别方法计 算 方 法当5,外部传递阻力起控制作用。准数判断。当准数，外部阻力影响消除。当1,，当时，内部阻力影响严重。用实验准数来判断。当准数，内部传递阻力无影响；当准数，内部传递阻力严重。实 验 方 法SV不变，改变气速或转速，测定反应速率的变化。保持实验条件不变，改变催化剂颗粒直径，测定反应速率的变化。表观动力学 法说明外部传递阻力起控制作用。说明内部传递阻力影响严重。 温 度 状 态 改 变 措 施增大操作线速度双孔结构，扩孔措施等。绝热温升工程因素返混外扩散内扩散T反应场所C反应结果r，工程问题动力学问题十三、工程(gngchng)思维方法十二(sh r)、热量(rling)传递与反应器的热稳定性定态条件(tiojin)热稳定(wndn