反应工程与技术Chemicalreactionengin

反响过程与技术教学课件下载ppt反响工程与技术

Chemicalreactionengineering绪论Introduction石油化工消费安装知识目的与才干目的●了解化学反响工程的开展、过程开发与反响技术、反响工程和放大方法掌握反响器的分类、理想流动反响器的特点●能解释理想反响器的流动特点能写出各种反响器的类型能运用反响器的放大方法化学反响工程的开展

Evolutionofchemicalreactionengineering开展的关键是什么？开展过程〔反响过程涉及范围广，怎样一致？〕开展趋势：主要表达在反响工程与工艺的亲密结合以及非传统反响系统的极端操作条件二、反响过程与技术的研讨方法〔一〕化学反响工程与其他学科的关系化学热力学、反响动力学、催化剂、传送工程、工程控制、化工工艺〔二〕反响技术的开发过程1.反响技术〔1〕反响器型式的选择；〔2〕反响条件确实定和保证这些条件的技术措施；〔3〕反响器工艺尺寸及构造确实定；〔4〕反响安装的最优化。2.反响技术开发步骤实验室的实验研讨；预设计及评价；中间厂实验；工业安装的设计及评价；工业化消费与大型化3.反响过程的放大方法阅历法类似模拟法部分解析法数学模拟放大法〔三〕放大程度和开发周期反响器的分类按反响类型分按反响器型式分按操作方式分按反响温度的变化分按反响体积的变化分釜式反响器管式反响器气液相反响器固定床反响器流化床反响器反响器设计的内容①反响器选型工业反响器类型很多，在不同类型的反响器中，能量与物质的传送特性有很大差别。因此需求根据给定反响体系的动力学特性，选择具有适宜传送特性的反响设备。②反响器构造设计及构造参数确实定按照消费义务和选定的反响器型式确定反响器的总体布置及单个反响器的内部构造。如确定反响器的个数、组合方式、反响器体积、高径比、搅拌方式及强度、换热方式及换热面积等等。③反响器工艺参数确实定正确选择操作条件，使反响系统处于最正确操作形状并到达最大经济效益。反响器设计的模型方法①阅历法经过实验逐级放大的阅历方法。②数学模型法建立反映该过程特性的物理模型；对物理模型进展数学描画，并建立数学模型；对数学模型求解，分析并选择最正确设计方案。反响器设计的方程式〔1〕物料衡算方程〔浓度或转化率随时间或位置变化的定量关系〕〔2〕热量衡算方程〔温度随时间或位置变化的定量关系〕〔3〕动力学方程〔反响速率与温度、浓度间的定量关系〕物料衡算方程根据质量守恒定律，列出任一个组分物料衡算式。微元时间、微元体积内，某组分：［进入反响器速率］－［排出反响器速率］－［反响耗费速率］＝［反响器内积累速率］热量衡算方程根据能量守恒定律，列出任一个组分物料衡算式。微元时间、微元体积内：组分Ａ［进入反响器热量速率］—［排出反响器热量速率］—［化学反响吸收热量速率］—［向环境散失热量速率］＝［反响器内热量积累速率］动力学方程定量描画反响速率与影响反响速率之间的关系式称为化学动力学方程。影响反响速率的要素有反响温度、组成、压力、溶剂的性质、催化剂的性质等。〔三〕理想流动与非理想流动1.理想流动模型〔1〕平推流模型〔2〕全混流模型2.非理想流动想一想：为什么说理想流动是流体流动的两种极端情况？平推流模型

亦称活塞流或理想置

(Plug-flowreactorPFR或Plug-flowmodel)定义：它假设进入反响器物料齐头并进，向前运动，无返混。特点：沿流动方向上，温度、浓度、反响速率等参数随位置而变；与流动方向垂直某一截面上，温度、浓度、反响速率等参数不随时间而变。一切物料粒子在反响器中的停留时间都一样，属稳定流动过程。全混流模型

亦称理想混合

〔Completemixingflowmodel或CompleteseriestankreactorCSTR〕定义：假定进入反响器物料瞬间混合均匀。特点：反响器内温度、浓度、反响速率等参数处处均匀一致，且等于物料出口处的温度、浓度。留意：