文档介绍：聚合反应工程复********题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: :聚合反应工程以研究工业生产规模进行的聚合反应过程的规律及反应器最佳设计和最佳操作的学科。:聚合反应器的特性;反应器的设计方法;聚合反应器的型式和结构;反应器的大小;物料衡算与热量衡算;最优化;聚合反应过程操作条件的稳定性。,应用化学反应工程的方法使它们结合起来,对聚合反应器进行设计、放大。:首先掌握“三传一反”理论基础,动量传递、热量传递、质量传递、化学反应动力学;其次掌握化学反应工程的常用放大技术,逐级经验放***、解析法、模型法。:物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程。依据:质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律。,单位反应体积中所生成(或消失)的某组分的摩尔数。:如果反应物分子按化学反应式在碰撞中一步直接转化为生成物分子,则称该反应为基元反应。(阿累尼乌斯方程)、反应时间,用于连续流动反应器,指流体微元从反应器入口到出口经历的时间。(空时)其定义为反应器有效容积VR与流体特征体积流率之比值。(PFR)亦称活塞流、柱塞流模型或理想置换模型,是一种返混量为零的理想流动模型。特点:沿着物料的流动方向,物料的温度、浓度不断变化,而垂直于物料流动方向的任一截面(又称径向平面)上物料的所有参数,如浓度、温度、压力、流速都相同,因此,所有物料质点在反应器中具有相同的停留时间,反应器中不存在返混。(CSTR)模型。是一种返混程度为无穷大的理想流动模型。它假定反应物料以稳定流量流入反应器,在反应器中,刚进入反应器的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合,反应器中所有空间位置的物料参数都是均匀的,与出口处物料浓度和温度相等。特点:⑴各物料微元在反应器的停留时间不相同⑵物料充分混合,返混最严重⑶反应器中各点物料组成和温度相同,不随时间变化⑷,微分法相对精度高,(等温恒容):::积累速率流入速率流出速率反应消耗速率=--间歇反应器:流入量=流出量=0间歇反应器方程为:反应消失量=-累积量稳态操作的连续流动反应器:累积量=0其方程为:(流入量)-(流出量)-(反应消失量)=0非稳态操作的连续流动反应器和半连续反应器:其方程四项均不为零,即为:(流入量)-(流出量)-(反应消失量)-(累积量)=:流入热量=流出热量=0稳态操作的连续流动反应器:累积热量=0非稳态操作的连续流动反应器和半连续反应器,:操作灵活,适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产精细化工产品的生产。缺点:装料、卸料等辅助操作时间长,,达到规定转化率所需的反应时间t只取决于rA和CA0,而与反应体积无关;所以在设计间歇反应器时,无论物料的处理量多少,只要CA0、xA相同,则所需反应时间是相等的。间歇反应器放大时,只要保证大、小反应器的混合及温度条件相同,即可方便地应用小试结果来设计、放大反应器。(恒温、恒容),写出物料衡算式;;,计算生产周期t生=t反+,求出反应器的有效体积VR=ν0×=VR/,停留时间等于反应时间对于返混不为0的反应器,停留时间不等于反应时间对于间歇反应器和平推流反应器,反应时间和停留时间相同对于全混流反应器,由于可能有短路,死区和循环流,物料在器内停留时间不同,具有停留时间的分布,此时常用平均停留时间来表征。(等温)反应时间推导过程积分:因为:物料衡算式为:,且图解形式也相同。由此表明二种反应器在达到相同转化率