(完整版)化学反应工程名词解释与简答题

1、 1.反应动力学 主要研究化学反应进行的机理和速率，以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识，如反应模式、速率方程及反应活化能等等。包含宏观反应动力学和本征反应动力学。2.化学反应工程 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，即以化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。3.小试，中试 小试：从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求。中试：要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，规模扩大。4.三传一反 三传为动量传递（流体

2、输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律），“一反”为化学反应过程（反应动力学）。5 催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。6 催化剂的特征 （1）.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。（2）.催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。（3）催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一不同方向时，催化剂仅加速其中一种。（4）.催化剂具有寿命，

3、由正常运转到更换所延续时间。7 活化组份 活性组分是催化剂的主要成分，是真正起摧化作用的组分。常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。8.载体 催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。9 助催化剂 本身没有活性，但能改善催化剂效能。助催化剂是加入催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或活性很小，但是他们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成，化学结构，离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构，孔结构分散状态，机械强度等，从而提高催化剂的活性，选择性，稳定性和寿命。10 平推流反应器 理想平推流反应器是指通过反应器的物料沿同一方向以相同速度向前流动，像活塞一

4、样在反应器中向前平推，11 全混流反应器 流入反应器的物料，在瞬间与反应器内的物料混合均匀，即在反应器中各处物料的温度、浓度都是相同的。 12 原子距阵法 其依据是封闭物系中各个元素的原子数守恒。得到原子矩阵后，经过初等变换，所得的矩阵的秩即为系统的独立反应数。13 收率生成目的产物所消耗的关键组分的物质的量=进入反应系统的关键组分的物质的量14 选择率生成目的产物所消耗的关键组分的物质的量=已转化的关键组分的物质的量15 转化率已转化的关键组分的物质的量=进入反应系统的关键组分的物质的量16 化学反应速率 单位时间内单位反应混合物体积中反应物的反应量或产物的生成量。反应量或生成量=反应时间

5、反应混合物体积17 空间速率（空速） 单位反应体积所能处理的反应混合物的体积流量，18 基元反应能够一步完成的反应称为“基元反应”，直接按质量作用定律写出，即分子经一次碰撞后，在一次化学行为中就可以完成的反应。19 非基元反应机理推导，实验确定参数建立经验公式，数据拟合公式中参数。若一个化学反应，总是经过若干个简单反应步骤，最后才能转化为产物分子。20 阿累尼乌斯方程 k = k exp（ e）ctrg0阿累尼乌斯方程k = k exp（ e）中的c k 是指前因子，其单21 指前因子00trg位与反应速率常数相同22 最佳温度曲线 对于一定的反应物系组成，某一可逆放热反应具有最大反应速率的温

6、度称为相应于这个组成的最佳温度。23 物料衡算方程某组分流入量=某组分流出量+某组分反应消耗量+某组分累积量24 动量衡算方程气相流动反应器的压降大时，需要考虑压降对反应的影响，需进行动量衡算。但有时为了简化计算，常采用估算法。25 均相反应参与反应的物质均处于同一相 26 催化剂比孔容每克催化剂内部微孔的容积 vg.cm /g 测定孔容积较准确的方法是：3氦-汞法。27 堆积密度 是指单位体积的催化剂（包括孔容积、催化剂体积、颗粒间空隙体积）所具有的质量。28 孔隙率 指催化剂颗粒孔容积占整个催化剂体积的百分率。29 空隙率指催化剂颗粒孔容积占整个催化剂体积的百分率。30 催化反应动力学化学

7、吸附、表面反应和脱附三步是串联的，构成了催化反应过程。按照上述三步获得的催化反应动力学，称之为催化反应化学动力学，或者催化反应本征动力学31 表面覆盖率32 气固相催化反应反应步骤 表示已被组分 a 覆盖的活性位占活性位总数的分率。a1）反应物从气相主体扩散到颗粒外表面外扩散；2）反应物从颗粒外表面扩散进入颗粒内部的微孔内扩散；3）反应物在微孔的表面进行化学反应，反应分三步，串联而成：反应物在活性位上被吸附；吸附态组分进行化学反应；吸附态产物脱附。4）反应产物从内表面上扩散到颗粒外表面；5）反应产物从颗粒外表面扩散到气相主体。33 反应器按照操作方式 可分为间歇反应器、管式或釜式连续反应器、半

8、间歇反应器34 反应控制步骤气一固相催化反应过程由反应物在催化剂表面上的活性位上的化学吸附、活性吸附态组分在表面上进行反应和产物脱附三个串联的步骤组成，若其中某一步骤的阻滞作用最大，则总的催化反应过程的速率决定于这个步骤的速率，或称过程为这一步骤所控制，至于非速率控制步骤则均认为达到平衡。35 宏观动力学在本征动力学的基础上，考虑反应器结构设计和操作条件(温度、压力和操作方法);传质传热和动量传递以及催化剂结构(内外扩散)对反应速率的影响后的反应速率。36 脱附速率 化学吸附是一个可逆过程，在这个过程中既有反应物在催化剂表面的吸附也有生成物在催化剂表面脱附，脱附速率为单位时间内生成物离开催化剂

9、表面的数量。37 分子扩散的阻力 由于分子与分子之间的碰撞或分子与孔壁之间的不断碰撞改变分子运动的方向，使分子停滞不前，这就是分子扩散的阻力。38 停留时间分布函数 f（t） 在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某一瞬间 t=0 流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于 t 的物料所占的分率为f（t） 39 间歇操作 是指反应物料一次投入反应器内，而在反应过程中不再向反应器投料，也不向外排出反应物，待反应达到要求的转化率后再全部放出反应产物。40 分子扩散a散完全相同，传递过程的阻力来自 分子间的碰撞，与孔半径无关。当 /2r 0.01 时，气体在孔中的扩散属于分子扩散，与通常的 气体扩

10、41 努森扩散 当 10 时，称为努森扩散-气体与孔壁碰撞的机会远远/2ra大于分子之间的碰撞机会。42 内扩散有效因子 等温催化剂单位时间内颗粒中的实际反应量与按外表面反应组分浓度及颗粒内表面积计算的反应速率之比。用公式表示为：( ) = 0( )43 动力学模型 化学反应工程采用工程实践和动力学模型来为化学反应器的设计或操作工艺条件设计的模型44 催化剂的失活 由于各种物质及热作用，催化剂的组成及结构渐起变化，导致活性下降及催化性能劣化，这种现象称为失活。45 反应器的特性 主要是指器内反应流体的流动状态、混合状态以及器内的传热性能等，它们又将随反应器的几何结构(包括内部构件)和几何尺寸而

11、异。46 平推流反应器 当管式反应器的管长远大于管径且物系处于湍流状态时接近平推流流动，习惯用平推流反应器来表示。47 间歇操作 是指反应物料一次投入反应器内，而在反应过程中不再向反应器投料，也不向外排出反应物，待反应达到要求的转化率后再全部放出反应产物。48 空间时间 简称空时。=v /v 反应器有效体积 v 与初态反应混合流量 v 之rr00比。49 扰动由于各种偶然的因素，致使热平衡状态被破坏，从而引起原设计平衡状态参数变动的现象称为扰动。50 起燃点或着火点 气体、液体和固体可燃物与空气共存，当达到一定温度时，与火源接触即自行燃烧。火源移走后，仍能继续燃烧的最低温度，成为该物质的燃点或

12、称着火点51 热稳定状态点其中具有热自衡能力的点称为热稳定的状态点。不同年龄物料之间的混合，也称逆向混合微团是指固体颗粒，液滴、气泡或分子团等尺度的物料聚集体。每个微团是均52 返混53 微团匀的54 全混流反应器 又称理想混合流反应器或连续搅拌釜式反应器，进出物料的操作是连续的，可以单釜或多釜串联操作 55 停留时间连续流动反应器中流体微元从进入反应器到流出反应器出口所经历的时用一定的方法将示踪剂加到反应器进口，然后在反应器出口物料中检验间56 应答技术示踪剂信号，以获得示踪剂在反应器中停留时间分布的实验数据。57 示踪剂光学的、电学的、化学的、放射性的（1）尽可能与主流体物理性质一致（2）

13、易于检测，浓度很低时也能检测。（3）不发生相转移或被吸附（4）易于转变为电信号或光信号以便于采集数据58 脉冲法 在定常态操作的连续流动系统的入口处，在 t=0 的瞬间输入一定量的 m 克的示踪剂 a，并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。59 平均停留时间所有质点停留时间的“加权平均值”，也称为数学期望指整个物料在设备内的停留时间，而不是个别质点的停留时间。反应器出口处测定的结果60 方差各个物料质点停留时间 t与平均停时间t 差的平方的加权平均值。61 全混流 反应器中的物料，各年龄均匀混合62 一维模型 只考虑反应器中沿气流方向的浓度差及温度差63 理想流动模型 化学反应

14、工程采用工程实践和动力学模型来为化学反应器的设计或操作工艺条件设计的模型64 固定床的压降 单相流体通过固定床所产生的压力降，主要来源于颗粒的粘滞曳力。65 飞温 飞温通常又称反应器飞温，是指反应器处在非稳定的操作状态下，当操作参数有小的扰动，反应器的局部地方或整个反应器中的温度便会大幅度地上升的现象。66 鼓泡反应器特点是气相高度分散在液相之中，具有大的液体持有量和相际接触面、传质和传热效率较高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况；同时，鼓泡反应器结构简单，它的缺点是液相有较大的返混和气相有较大的压降。操作稳定，投资和维修费用低。按其结构可分为：空心式、多段式、气提式和液体喷射式67 薄床层

15、催化反应器 催化剂床层厚度在 30-500 微米的反应器68 气-液相平衡：气-液相达平衡时，i 组分在气相与液相中的逸度相等，即气相中 i 组分的逸度 是分压 （或）与逸度因子液相中 i 组分为被溶解的气体，xi 是 i 组分在液相中摩尔分数，是亨利系数。的乘积，即如果是符合亨利定律的稀溶液，即69 亨利系数 是指一定温度下溶于定量液体中的气体量正比于与溶液处于平衡的该气体分压。亨利常数亦可作为描述化合物在气液两相中分配能力的物理常数，有机物在气液两相中的迁移方向和速率主要取决于亨利常数的大小。70 气-液反应器气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器；液体以液滴状

16、分散在气相中的喷雾、喷时和文氏反应器等；液体以膜状运动与气相进行接触的填料反应器和降膜反应器等。71 板式反应器 它适用于快速和中速反应过程。采用多板可以将轴向返混降低至最小程度，并且它可以在很小的液体流速下进行操作，但是板式反应器具有气相流动压降较大和传质表面较低等缺点。 73 填料反应器它适用于快速和瞬间反应过程。其轴向返混几乎可以忽略，广泛地应75 散式流态化76 聚式流态化1.反应工程数学模拟方法？2.简述反应器的分类？ 3.简述多重反应独立反应数的确定？ 0为目标产物，讨论内扩散对选择率的影响？ 05.设等温、等容的不可逆平行反应 111a1as化剂颗粒内某一位置处瞬时选择率s =1

17、不存在1=16.简述理想反应器的种类？7.简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？8.对于反应，r = k c2,e ; r = k c ,e 当 e e 时如何选择操作温度可以提高产物的收112212率？所以，当 e e 时应尽可能提高反应温度，方可提高 r 的选择性，提高 r 的收率。12=219反应器设计的基本方程？ 动力学方程、物料衡算方程、热量衡算方程12气固相催化反应的动力学步骤？13简述内扩散有效因子？14催化剂的活化？用氢气、硫化氢、一氧化碳或氯化烃作为活化剂活化催化剂。15简述建立非理想流动的流动模型的步骤？（1）通过冷态模型实验测定实验装置的停留时间分布； （2）单分子层吸附；（3）被吸附的分子间互不影响，也不影响别的分子；（4）吸附的机理均相同，吸附形成的络合物均相同。19.简述 bet 方程测定固体催化剂比表面积的原理？根据 bet 方程，利用低温下测定气体在固体上的吸附量和平衡分压值，将 p/v(p0-p)对 p/p0 作图，可得到