化学反应工程总结

“化学反应工程”综述11一、导言1.研究对象是工业反应过程或工业反应器研究的目的是优化工业反应过程。2.决策变量：反应器结构、操作模式和工艺条件3.优化指标技术指标：反应速率、选择性和能耗掌握转化率、产率和选择性的概念反应器类型运行方式操柞件技术条件TC反应结果r，b工程问题动力学问题4.工程思维方法第二，化学反应动力学1.反应类型：简单反应、自催化反应、可逆反应、平行反应和串联反应基本特征、分析和判断2.化学反应速率的工程表示3.工业反应动力学可以表示如下：a)浓度效应n的工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感性。b)温度效应E的工程意义是：反应速率对温度变化的敏感性。给定两个温度下的反应速率常数k，活化能e可计算如下：Ecal/mol，j/molTKR=1.987cal/mol。K=8.314 j/mol。K三、PFR和CSTR基本方程1.理想区间：2.理想PFR:3.CSTR:4.图解0 xAf xA/cA0四.简单反应的计算N=1，0，2级反应特征浓度、转化率与反应时间的关系PFRCSTR、CSTRPFRCSTR的基本关系n=0n=1N=25，可逆反应k1k2123TxAT温度效应：集中效应：PFR积分CSTR:六，从基本方程导出的平行反应主反应k1副反应k2A,温度效应：温度升高有利于高活化能的反应浓度效应：浓度的增加有利于大有序的反应。计算：由基本方程PFR和CSTR导出(1)反应器选择和组合优化：各种情况的分析。对应于CA曲线的面积=CP对应于XA曲线的面积=CP/CA0(2)最佳饲养方法：p193-194平行反应P甲乙S七、串联反应k1k2附注温度效应：温度升高有利于具有大活化能的反应(与平行反应相同)浓度效应：增加系列反应选择性的因素总是不利的。(1)串联反应的计算PFRCSTR物料平衡(2)串联反应的最佳反应时间、转化率和最大产率PFRCSTR八.自动催化反应a+P+P+P反应器组合优化九、可变分子反应(1)空速SV的物理意义和尺寸(2)膨胀率的定义(3)膨胀因子的物理意义(4)可变分子反应中停留时间T与时空的关系X.循环反应器的计算XI。回混1.混合不同年龄材料的返混(CSTR)将种相同年龄的材料相互混合(分批反应器)2.返混原因：空间逆流；速度分布不均匀3.返混结果：反应器中的浓度变化()4.改进措施：分段水平分段和垂直分段5.和意义6.数学期望和方差无量纲方差7.CSTRPFR和8.固相反应的计算9.微观混合对反应结果的影响(1)反应大于一级，凹曲线，不宜(2)反应小于一级，凹曲线，有利(3)一级反应，线性关系，无关十二、外部传递过程和内部传递过程内体积外部通行证内部通行证与反应的关系串行过通串并连接通行证数量浓度、温度关系效率当n=1时，当n=1时法官不要平方法律计算方法(1)何时1，5.外部传输阻力起着控制作用。(2)准确的数字判断。当数字正确时，外部阻力的影响被消除。(1)当1、当时，内部阻力受到严重影响。(2)用实验标准数来判断。当数字准确时，内部传输电阻不起作用。当数字准确时，内部传输阻力严重。真实测试方法SV保持不变，气体速度或旋转速度改变，并测量反应速率的变化。保持实验条件不变，改变催化剂颗粒的直径，并测量反应速率的变化。表观动力学方法这表明外部传输停止改变措施提高运行线速度双孔结构、扩孔措施等。绝热温度上升技术条件回混外部扩散内扩散T反应部位C反应结果r，b工程问题动力学问题十三。工程思维方法十二。反应器的传热和热稳定性1.稳态条件热稳