化学反应工程期末总结重点知识点

1、1、化学反应分类：（按相类分类）均相反应，非均相反应，（按操作 分类）间歇操作，连续操作，半连续操作。2、反应器分类： 管式反应器，一般长径比大于30梢式反应器，一般高径比为 13 塔式反应器，一般高径比在3-30之间；按传热条件分类：等温反应器，绝热反应器，非等温、非绝热反应器 1 d3、化学反应速率：r =- mol m sV dt4、化学反应动力学方程：-仄=（媲molmsE阿累尼乌斯关系：k k q-RTkc 一 kce5、反应级数：m, n： A, B组分的反应级数，m+n为此反应的总级 数。如果反应级数与反应组份的化学计量系数相同， 即m=a并且n=b, 此反应可能是基元反应。基元

2、反应的总级数一般为 1或2,极个别有 3,没有大于3级的基元反应 6、有如下基元反应过程，请写出各组分生成速率与浓度之间的关系a = - kGcB + k?cC - ksCAQ 十 k4cD22A 2B,2CAC 2DB D- ErB - - 2k1cAcB 2k2cC - k5cBcD k6cErc = 2kQAc2 -2k2c2 - kscAQ + kdcD2rD - 2k3cAec 一 2 k4cD 一 k5cBcD k6cEE=ksGcD - k6cE7、动力学方程的方法：积分法、微分法8、化学反应器的设计基础： 按混淆分类：间歇反应器，平推流反应器（理想置换反应器、活塞流反应器），全

3、混流反应器9、间歇反应器的特点：由于剧烈搅拌、混合，反应器内有效空间中各位置的物料温度、浓度都相同；由于一次加料，一次出料，反 应过程中没有加料、出料，所有物料在反应器中停留时间相同，不存在不同停留时间物料的混合，即无返混现象；出料组成与反应器内 物料的最终组成相同；为间歇操作，有辅助生产时间。一个生产周 期应包括反应时间、加料时间、出料时间、清洗时间、加热（或冷却） 时间等。10、间歇反应器设计步骤：由式tr = CA0dxAr - r aCA 0计算反应时间tr;计算一批料所需时间t; t=tr+t单位时间处理 物料的体积V。； Vo=FA0 计算反应器有效容积V r； VR=Vtt计算反

4、应器总体积Vr Vr = VR11、理想平推流反应器特性：由于流体沿同一方向，以相同速度向前推进，在反应器内没有物 料的返混，所有物料在反应器中的停留时间都是相同的； 在垂直 于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性（组成、温度等） 是一致的； 在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位置改变， 不随时间改变。实际生产中对于管径较小、长度较长、流速较大的管 式反应器，列管固定床反应器等，常可按平推流反应器处理。y a12、膨胀因子：x iI = aA bB rR ,二 sS=0A = I- :，A13、膨胀因子影响：a0是摩尔数增加的反应，反应体积增加。aE2时，E1-E20,随着温度的上升

5、，选择性 Sp上升，可见高 温有利于提高瞬时选择性；当E1E2时，E1-E2a2, bib2时，升高浓度，使选 择性增加，若要维持较高的Ca、Cb,则应选择平推流反应器、间歇反应器或多釜串联反应器22、反应级数大小浓度要求适宜反应器加料方式%1 %2； 1 22cA , cB均大间歇反应器平推流反应器瞬间加入所有的A和BA, B同时连续进料的 %2； 1向CA小，cB大间歇反应器平推流反应器B全部加入，滴加AB连续加入，A分段加 卜%1%2；122.cA大，cB小间歇反应器平推流反应器A全部加入，滴加BA连续加入，B分段加入%1%2；122.cA , cB均小间歇反应器全混流反应器A, B同时

6、滴加A, B同时连续进料23、示踪讯号的输入方法有： 阶跃输入法 脉冲输入法24、催化剂的作用： 催化剂的加入可以改变反应速率。其本身在 反应前后不发生变化。其中加快反应速率的叫正催化剂， 减慢反应速 率的叫负催化剂。 对于可逆反应催化剂的加入，不能改变反应的 平衡。 对于同一可逆反应，催化剂可以同样的比例同时改变正逆 反应的速率。 催化剂对反应过程有良好的选择性。25、气固相催化反应的7个步骤、3个过程： 反应物由气流主体扩散到催化剂外表面； 反应物由催化剂外表面扩散到内表面； 反应物在催化剂表面活性中心上吸附； 吸附在活性中心的反应物进行化学反应； 产物在催化剂表面活性中心上脱附； 产物由

7、催化剂内表面扩散到外表面；产物由催化剂外表面扩散到气流主体。，为外扩散过程，为内扩散过程，为化学动力学过程26、固体催化剂主要包括：活性组分、载体、助催化剂和抑制剂。一 个好的催化剂必须具有高活性、高选择性、高强度和长寿命等特点 27、催化剂的主要制备方法有哪些？ 固体催化剂主要制备方法有：浸渍法，沉淀法，离子交换法，共混合法，滚涂法，溶蚀法，热熔法，沥滤法，络合催化剂的固载化法。项目物理吸附化学吸附结合力范德华力化学键选择性弱强吸附层次多层吸附单层吸附吸附热接近被吸附物质的冷凝热接近反应热吸附温度通常低于沸点温度可高于沸点温度28、物理吸附和化学吸附29、分子扩散：二元组分扩散系数30、混合

8、组分扩散系数0.5Dab= 0.4362 1 cm sT15 1/M a 1/MbP*A13 +Vb13 j式中:T：系统温度K p:系统压力kPaMa, Mb： A, B组分的相对分子质量Va, Vb： A, B组分的分子扩散体积cm3mol1yii组分的摩尔分数DAi A组分对i组分的二元扩散系数31、克努森扩散Dk = 4850do T / Mcm2sT系统温度M 扩散物系的相对分子量d0微孔孔径d0 =4-P =4Sv：pSg综合扩散:1D -11-ayADk Dab式中：与催化剂颗粒孔隙率SV催化剂颗粒的比表面积 cm2cm J PP催化剂颗粒密度g cmSg单位催化剂的比表面积 cm2g在定态下进行等分子反向扩散时:1工，Dk Dab32、固定床反应器类型：（1）绝热式：单段绝热式固定床、多段绝热 式固定床（2）换热式：对外换热式固定床、自热式固定床 33、流态化的不正常现象：沟流、节流34、反应器内径：dt=J4VGVg：气流的体积流量m3s-1V ud