合工大化学反应工程期末考试重点

1、学反应工程1应用化学动力学及反应器设计基础工业反应器的分类操作方法：间歇釜式反应器、平推流反应器（PFR）、连续釜式反应器（cstr）、全混流反应器（MFR）1.2化学计量学.工V化学膨胀因子：S=AAVAV比孔容：剂孔道所占体积ge孔隙率：催化剂颗粒的孔容积与颗粒总体积之比22化学动力学吸附模型1均匀吸附等温方程-langjmuir1）催化剂表面是均匀度，每个活性位具有相同的吸附热和吸附活化能2）吸附分子间没有作用3）吸附和脱附可以建立动态平衡净吸附速率：r=kp（1-e）-keaAAdA膨胀率：*=yAAA多重反应的收率及选择率：收率Y生成目的产物所消耗的关键组分的量（mol）_进入反应系

2、统关键组分的量（mol）选择率S=生成目的产物所消耗的关键组分的量（mol）平衡时：eAii膨胀体积：V=Vo(i+AyAXA)以转换的关键组分的量（mol）1.3化学反应速率及动力学方程dc化学反应速率的定义：r=AAdtV、S、W分别表示反应床层的体积、反应表面积、固体催化剂的质量空速SV:单位体积处理混合物的体积流量质量空速：E温度对反应常数的影响：k二kexp（-务）0RT温度对反应速率的影响及最佳温度反应器设计基础及基本设计方程四大方程：反应动力学方程、物料衡算、能量衡算、动量衡算2气固相催化反应本征及宏观动力学bp*A1+bp*Ak(p-p*)吸附速率方程：r=丁分a1+bp*AA

3、推广到多组分：eii2均匀表面吸附动力学模型L-H要点：三个串联步骤组成，其中一步组滞作用最大K门S盒）二竝户药吸附速率表示式：7=刖加一匕竝能以陀】+肛P是5-（曲亞*了丁叫十如Alpt.十屉P”表面化学反应控制：A+Bri-LIM2.1催化剂及固体催化剂分类：均相催化剂、非均相催化剂催化剂；A参见反应但本身能复原B中间产物，改变反应途径，降低活化能C不能改变化学平衡，同时加速正逆反应D不改变反应热E具有选择性固体催化剂的固体结构：e:催化剂孔隙率*：催化剂空隙率b真密度ttfee.hi議nt,sin筛只ri和料st站古枷量化”用圈吋问而4kftfreifltria如茁谏遽-血址征左標向不存

4、徃it度廿布-唐宜屯审ft它间恂U的IE化HBH啪向：巾于世內連ittlflJ.M应将料也城即内貝打相同的怦国时HL2）内扩散影响强烈当直忑务丁并且1数学模型：F消除外扩散过程影响的措施：增大外扩散传质系数及催化剂外表面积，减小催化剂的颗粒固体催化剂颗粒内气体的扩散与曲折因子催化剂颗粒内气体的扩散形式：分子扩散、努森扩散Ifltiiff忧刑轶应内气惮吗分的茁腋过秤有雾沖瞄式】并于芦融，Knudnr.忡型1栈出莊面tf敢。消礼半矩远大#弋悴井子运动的甲均自由巒釘印和论瘟1旷时.气勺廿于在孔巾的扩緬忧并子护故与週晞的恃递过再的阳力桌-録于并于f.与孔半毎JL姿-A/2r.：S1O时.孔内弋休的#越

5、均KrMjdE旷觀，蛊时主娶屋陣什干与扌L的将I*.2.4内扩散有效因子催化剂颗粒越小，则西勒模数小，相应内扩散有效因子越大。固体催化剂的工程设计催化剂的本征活性越大，反应温度越高，颗粒越大，内扩撒有效因子越低，催化剂中的死区越大，即催化剂的有效活性层越薄，大部分催化剂未得到充分的利用。球形催化剂活性组分分布：中间型，外表型（单一反应），均匀分布，内部型*3亠黑豪鼻書施阳拳一平可空歴左単榷養圧应计鼻盍ab阪屁建卓ItIt*酎七6“=*?煎eH歸JAIL-E5!PH-irta1士心*、0ifflAfiJ.连续流动釜式反应器：特征：由十就烈捷怦，辰用跳内柯料诂科节卡却匀的耿度和逆匱一这种谊堺血动应

6、店坦培両砂張况秣为*1BS（原应#.nfCSTH逋片全盘画也見一肿理畑此的直设一丈际TW.弋产中广吒僅用齐厳掩丼雀式尼底弄直冇陋忸丘欣，Rfith到足黑的准卅强廈“nnsteft近Tilttit.用世空理聲的龙丸，爼肚応甜恂岚心梅料勺仟西十同应普中的物啊肪刊貝混皆.M且仕尼迪話出口吐即料要蘆出的也料！am址内撷料怵庇相尋.亍Ittifii曲El旳特点是反城也皿吨应林神的加展jfc于岀IJtS患的比應便，研虹应产输就tSBt处FH!口妆缶的百t.*幄嵐吒应密凹国赳世审mis内的抿鹰和阳度断决电.数学模型：全混流反应器的热稳定性：3釜式及均相管式反应器1间歇釜式反应器特征：操作灵活，适应不同条件，

7、不同的产品，适应于小批量，多品种，反应时间较长的产品。缺点是：装料卸料等辅助操作要耗费一定的时间。间歇釜式反应器数学模型：_%兀込J*（r*）v3.4理想流动反应器的体积比较F(fl)=1-e*多重反应的选择率反应器中的混合对反应的影响ECrJdr-PG2t-t2m连续反应反应器中物料混合状态分析4.2停留时间分布一停留时间分布的数字特征1粒子平均停留时间(数学期望)-圧(皿甬=，=j|E/)df离散型：$_EEfF：仃)_茫而7頑=臣TV2方差离散型：芹=TfT/V3对比时间t9=,E(0)=tE(t),tmmE=丄才口卜$固定床气-固相催化反应工程固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模

8、型分类：绝热式、连续换热式固定床反应器的优点：固定床中催化剂不易磨损床层内流体的流动接近于平推流停留时间可严格控制，温度分布可适当调节正常：膨胀床，鼓泡床流化床优点：催化剂颗粒小，内扩散阻力小传热效果好、易控制颗粒移出方便缺点：1)颗粒磨损2)返混严重3)放大效应显著固定床流体力学1当量径讶以It知.对平推航对宅混谎二流型反应器的停留时间分布1平推流话斗=0Ug=I等外表面积：等比表面积：7颗粒的形状系数：讥曲于覃砂駅計，*,=L|対十非坤蒂融悴*.K隼#垂敷诡明碍粒科狀与璋闻爲F(0)=当e当Q2混合颗粒的平均直径和形状系数颗粒算数平均直径：(0E/3=2当Yhn当ltm0商0=当GA3固定

9、床的当量直径水力半径：_有效載面积床层的空K*_HffiiSW边W漓湿面ef乩2全混流固定床的当量直径为径向流动反应器优点：流通面积大，流速小，流道短，具有床层压力降小的特点气-液反应工程6.1气液反应历程1双膜理论：kmnl/ir；氐、Bt弁别为厲關印融膜的石張區啦mt如、环号别算于殆小FT屁）卬厲*1，4、和貼.分别衣禾蛆仲柱吒神拓社体叩的舟子旷敞乐航e5,祕村主体申退廿级權牝学辰应廉鎭中进ft的吹反应讪朿|?1比较皿權丽于犠血JKAlTli兗国”題4TK全蔵梢上体中迟灯，比时.迴液衙足ift莫中反应量匹小FJttiSffi扩貳所件連荊k141心齢1亠际3空I.说刖膜中反电建串近比惰递理*小为轻慢让羊反应.比时化性吐除莽摆料帝褂主帖中进拧.Hjie.如呆耐势1*ia中is倉谑率远吃恃诵速率止为怅反宜”比时椅递的豪M先金E以吐中庇圧瓮毕一EStt，賊时敕他县刘#斥鱼也厲申进和巫基在班相主（|护蛊打竹体幌.快反应工业上可选用降膜、填料床反应器3准数M的判据Aif准戟W的劇刖备件ifrfTQ反应奄划丘庄雍行情肚，gl曲1鼻斤匡忘丘黑快連ff&il应应在羅主牛中谋右也市底鼻年迭行宅甲4化学吸收增强因子6