反应器控制讲稿

1、关于反应器控制第一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月内 容 引 言反应速度与反应平衡反应器数学模型反应器的基本控制方案典型反应器的控制方案第二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月化学反应过程种类操作方式（是否连续进料与连续出料）：连续与间歇；热交换形式（是否与外界存在热量交换）：绝热与非绝热；反应物/生成物的形态：均相与非均相（如气、固流化床）；物料是否循环：单程反应与循环反应；第三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应过程物流方式第四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应器种类第五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月化学反应速度定义：单位时间内单位反应体积

2、中某一反应物或生成物摩尔数的变化量。对反应物A，其反应速度为对生成物M，其反应速度为考虑化学反应：相互关系：第六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月影响反应速度的因素对于单向反应，反应速度通常可表示为其中CA、CB为反应物A、B的摩尔浓度；、为反应物A、B的反应级数，+为反应级数；k为反应速度常数，通常为温度的函数，第七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月化学反应平衡总的反应速度为当 r总 = 0 时，反应达到平衡（反应物与生成物的浓度均不变）。而化学平衡常数为对于可逆反应：K与反应温度有关：若正向反应为吸热反应，则反应温度T K；反之，则T K；第八张，PPT共二十一页，创作于2

3、022年6月反应转化率、产率与收率对于可逆反应：第九张，PPT共二十一页，创作于2022年6月操作条件对化学反应的影响浓度。提高反应物的浓度、降低生成物的浓度，可提高总的反应速度与转化率；反应压力。对于有气体参加的可逆反应，增加总压力，化学平衡向摩尔数减少的反应方向移动；反应温度。温度升高，正反向反应速度均提高。在平衡条件下，对吸热反应有利。催化剂。催化剂不影响化学平衡，但加快反应速度。例子：氨的合成反应与变换反应,第十张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应器建模示例假设反应是一级不可逆放热反应，进料与出料的体积流量相同，密度均为，反应器内温度与浓度均匀，并分别与出口温度和浓度相同。问

4、题：求取操作变量( F、Tc )对被控变量( T、cA)的静态动态特性，并分析对象本身的稳定性。第十一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月Step 1: 列写动态方程式1. 化学反应速度方程2. 组分A的物料平衡式第十二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月Step 1: 列写动态方程式（续）3. 反应器内的热量衡算式其中Q 为反应器内的热量累积, Q1 为单位时间内输入热量， Q2 为输出热量;第十三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应器数学模型动态模型：稳态模型：第十四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应器热稳定性分析（1）物料与冷剂所带走的热量为（2）反应所放出的热量为第十五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月绝热反应热稳定性分析假设某工作点C 满足Q 1 = Q 2 = Q 0（Q 0为反应温度为T0时反应的放热量）；当T 发生小的变化时，有对于绝热反应，第十六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应器的入口温度控制第十七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应温度的单回路控制第十八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月反应器的串级控制与分段温度控制第十九张，PPT共二十一页，