华东理工大学化学反应工程原理课件

1、2020年7月26日12时44分，第一，第二章化学反应动力学Chemical Reaction Kinetics，动力学类型的微观动力学消除了物理过程影响的动力学，如均匀反应动力学，即本征动力学(物理化)宏命令动力学是包括物理过程影响在内的动力学或表观动力学， 例如，根据含有气固相反应的床层动力学、2020年7月26日12点44分、2、2.1化学反应速率的工程表，反应量： mol kmol反应场(反应区):VR、VCAT .kgCAT、m2表面等(-ra )与2020年7月26日12点44分、3、物理化的不同点在于时间概念b .场所-材料(间歇)反应器(连续) c .可与传递过程结合的单位时间

2、变换量v体积过程s面积过程中本征动力学(。 2020年7月26日12时44分，5，反应场所(反应区) :均匀液相反应体积(kmol/m3hr )气固催化反应过程催化体积(rs-kmol/m3hr )催化重量(rw-m3hr) 2020年7月26日12时44分，6，2.2均匀反应动力学heterogeneous、一、均匀相和预混合、均匀反应在同一相进行的反应达到均匀分子尺度的材料，分子尺度的均匀措施混合(mixing ) 达到的互溶液体相对于分子尺度均相互溶液体相对于分子尺度均相互溶液体相对于液固系统只能达到一定的宏命令均相，在工艺上均相反应必须满足两个条件：反应物系互溶预混合反应速度，两种情况

3、：反应相对缓慢，均相处理反应极预混合成为重要问题的开发示例：环氧丁烷氯化二氯丁烯聚氯丁烯(s )温度270气相反应C4H6:Cl2=(47):1环氧丁烷过剩，2020年7月26日12点44分，9，解决方法：改善喷嘴设置、加工精度，实现数千小时连续操作一般c、t的影响互相抵消反应速度的温度效应反应速度的浓度效应，2020年7月26日12点44分，11，k的原因与n有关： n=1，k=时间-1，温度项，式中的k反应速率常数k0频率因子阿雷尼乌斯公式，三，影响化学反应速率的温度效应，2020年7月26日12点Svante August Arrhenius 1859-1927瑞典化学家斯凡提奥格斯特阿

4、雷尼乌斯由于建立电离学说，1903年获得诺贝尔化学奖，2020年7月26日12时44分，13，激活能的本质反应速度对温度变化的敏感性、物理化学反应的难易程度e较大，激活状态的反应工序对温度不敏感的e较大，灵敏度就较大， 如何理解t的变化是反应速度(或速率常数)的相对变化率的大小，2020年7月26日12时44分，14，e的本质反应速度对温度变化敏感，2020年7月26日12时44分，15分，与反应热h的关系，激活能的数量水平40200 2020年7月26日12点44分，16，修正器精度e越大，t越敏感，要求精度越高，如何选择测量温度，2020年7月26日12点44分，17，4，影响化学反应速率

5、的浓度效应，幂函数型优点：适应性强，数据整理、 2020年7月26日12时44分，18，反应，反应通常为0、1、2级或非整数级，总级数通常对浓度变化敏感，从2020年7月26日12时44分，19，反应工序的角度出发，r0 特别是高反应段数、2020年7月26日12时44分、20分、反应段数的实验测定、等温测定的关系，与n=0浓度无关n1对浓度敏感，微分法、积分法(参照第11章)、2020年7月26日12时44分， 220 3-1理想化学反应器定义：排除工艺因素影响的反应器反应结果由动力学决定分类： *间歇搅拌釜式反应器(br ) *管式流动反应器(PFR) (Plug Flow Reactor

6、 )，第三章理想间歇22，反应类型，简单反应AP， A PP P (自催化)，2020年7月26日12时44分，23，反应器设置修正基本方程：反应动力学方程式材料平衡修正公式(对任何成分)流入量=径流量反应消耗量累计热量平衡修正公式带入热焓=带出2020年7月26日12时44分，选择适当的反应器形式， 确定最佳工艺条件，修正所需反应器体积，完成反应器设置修正任务，2020年7月26日12时44分，25，3-2理想间歇反应器下简单反应一、理想间歇反应器基本方程特征： 3-2理想间歇反应器中的简单反应一、理想间歇反应器基本方程流入量、径流量反应消耗量、定容时：a :2020年7月26日12时44分

7、，27，二、理想间歇反应器订正算、简单反应：解法：解析解解法，解析解解法2020年7月26日12时44分，29分，图解法，定容时： 2020年7月26日12时44分，30，二成分反应，b过大称为拟一级反应，2020年7月26日12时44分2020年7月26日12时44分、33、2020年7月26日12时44分、34，等温条件下的反应结果由kt积决定，2020年7月26日12时44分、35，n=1，介于两者之间，n=。 n=1，转化率x与CA0无关的一级反应的重要特征是，10，2020年7月26日12点44分，37，n=2，没有变化，转化率x没有变化，100，t 2=10 t 1，高级数时n=1

8、，n=2，n=0，2020年7月26日12 反应器实体积，5，反应器体积修正每单位生产时间处理的材料量的特征：反应在起动过程生成物的催化作用中存在最大速度，2020年7月26日12时44分，41，修正：解析解，解法，2020年7月26日12时44分，42，3-2理想间歇反应器中的理想间歇反应器基本方程流入量流出二、理想间歇反应器修正三、简单反应特性分析1、kt分析2、CA0和反应时间t 3、转化率x和反应时间t 4、CA0、x、(-rA )、t的关系、定容时；2020年7月26日12时44分、43，若搅拌釜的投入系数(一般为0.5-0.85 )，则反应器的实际体积，2020年7月26日12时4

9、4分、44、4，自催化反应，特征2020年7月26日12时44分、46、3-3理想间歇反应器下的可逆反应可回收反应)一、可逆反应特征一级、特征：平衡，2020年7月26日12时44分散热受动力学限制。 改变体系浓度反应、分离的组合，2020年7月26日12时44分、50、2，可逆反应速度式、积分式：2020年7月26日12时44分、51、3，浓度效应和温度效应、浓度效应： t不变动力学因素占主导地位t高时，热力学因素占主导地位是必不可少的2020年7月26日12点44分，53，Topt导出，平衡温度，2020年7月26日12点44分，54，注：平衡线最佳等速线1，2，3 k=0. 4问：平衡转

10、化率是多少？ 为了提高XA可以采取什么样的措施，b .可逆散热反应的x-T曲线如图所示询问b点的速度。 ADGH点中最大速度点。 DEF点中最大速度点。 HFC的最大汇率点。 0，h，f，f，2020年7月26日12点44分，56，a:e1=38千卡/摩尔，e2=27千卡/摩尔。 K=0.4，由于可逆吸热反应，提高平衡转化率的措施：提高温度。2020年7月26日12点44分，57分，Vant Hoff，Jacobus Henricus(1852-1911 )， dutchphysicalchemist.vanthoffisconsideredthefatherofphysicalchemist

11、ry.asaprofessorofchemistryhetaughtfirstattheuniverstry terry cademyofscienceatberlin.vanthoffwasawardedthefirstnobelprizeforchemistryin 1901 forhisworkonraters of reaction，chemical equilibribrion and osmotic pressure .1901年诺贝尔化学奖：范德瓦耳斯(Vant Hoff )荷兰物理化学家1903年诺贝尔化学奖：阿列尼乌斯(Arrhenius )瑞典化学家1909年诺贝尔化学奖：奥斯特瓦尔德德意志化学家合称为“络离子”三剑客的平行反应CA、CP、C