化学反应工程总结

“化学反应工程”总结 PAGE4绪论研究对象是工业反应过程或工业反应器研究目的是实现工业反应过程的优化决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件优化指标——技术指标：反应速率、选择性、能耗掌握转化率、收率与选择性的概念反应器型式操作方式反应器型式操作方式操作条件工程因素TC反应结果r，工程问题动力学问题二、化学反应动力学反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应基本特征、分析判断化学反应速率的工程表示工业反应动力学规律可表示为：浓度效应——n工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。温度效应——E工程意义是：反应速率对温度变化的敏感程度。已知两个温度下的反应速率常数k，可以按下式计算活化能E： E——cal/mol，j/mol T——K R=1.987cal/mol.K=8.314j/mol.K三、PFR与CSTR基本方程理想间歇：理想PFR：CSTR： 图解法0 xAf0 xAfxAτ/cA0τ n=1,0,2级反应特征 浓度、转化率、反应时间关系式 PFR→CSTR，CSTR→PFR基本关系式 PFR（间歇） CSTR n=0 n=1 n=2

七、串联反应k1k1k2 温度效应：温度升高有利于活化能大的反应（同平行反应）浓度效应：凡是使增大的因素对串连反应选择率总是不利的。①串联反应的计算PFR CSTR 物料衡算②串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率 PFR CSTR

八、自催化反应 A＋PP＋P 反应器组合优化反应器组合优化九、变分子反应①空速SV的物理意义与因次②膨胀率的定义③膨胀因子的物理含义④变分子反应中停留时间t与空时τ的大小关系十、循环反应器的计算十一、返混不同年龄的物料相互之间的混合——返混（CSTR）相同年龄的物料相互之间的混合——混合（间歇反应器）返混的起因：①空间上的反向流动②不均匀的速度分布返混的结果：反应器内的浓度变化（）改善措施：分割——横向分割和纵向分割和含义数学期望与方差 无因次方差CSTR PFR 和 固相反应的计算微观混合对反应结果的影响(1)大于一级的反应，上凹曲线，不利(2)小于一级的反应，下凹曲线，有利(3)一级反应的情况，线性关系，无关十二、外部传递过程与内部传递过程内容外部传递过程内部传递过程与反应的关系串连过程串-并连过程传递准数浓度、温度关系效率因子当n=1时，当n=1时判别方法计算方法①当<1,>5,外部传递阻力起控制作用。②准数判断。当准数，外部阻力影响消除。①当<1,，当时，内部阻力影响严重。②用实验准数来判断。当准数，内部传递阻力无影响；当准数，内部传递阻力严重。实验方法SV不变，改变气速或转速，测定反应速率的变化。保持实验条件不变，改变催化剂颗粒直径，测定反应速率的变化。表观动力学法说明外部传递阻力起控制作用。说明内部传递阻力影响严重。温度状态改变措施增大操作线速度双孔结构，扩孔措施等。绝热温升工程因素返混外扩散内扩散T反应场所工程因素返混外扩散内扩散T反应场所C反应结果r，工