文档介绍：一、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
优化指标一技术指标：反应速率、选择性、能耗
掌握转化率、收率与选择性的概念
工程思维方法
工程问题 : f 一1 + A
7工= _(1 + R)f
V。 ’
A1(~rA)
H、返混
不同年龄的物料相互之间的混合一返混(CSTR)
相同年龄的物料相互之间的混合一混合(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(C
改善措施：分割横向分割和纵向分割
y。)和FQ)含义
_ 2
数学期望f与方差b；无因次方差房=关
1 ~y_ _
CSTR y(r) = -e/r F(f) = l-e~r/t 勇=1
t
PFR fQ)和 FQ) b；=0
固相反应的计算
S 白 cA0
f XA(t)f(t)dt
微观混合对反应结果的影响
大于一级的反应，上凹曲线，不利
小于一级的反应，下凹曲线，有利
一级反应的情况，线性关系，无关
(-AH)c..
Sh = A Re1/2 Sc'B
绝热温升=——/
十五、热量传递与反应器的热稳定性
= Qr
热稳定条件
dTs dTs
放热曲线与移热曲线，影响因素。多态一A、B、C点的稳定性
/?丁2
最大允许温差 ATmax =(T — TQ= ——
第二份：
优化的经济指标：；；。生产成本中原料费用比例大小已成为现代工业生产过程先进性的重要标志。
三个决策变量：；。。
反应器的操作方式按其操作连续性可以分为间歇操作，连续操作和半连续操作。工业反应过程开发就其核心问题而言，需要解决三方面的问题；选型；；。
均相反应应当满足的两个条件(P26)：；的时间远小于反应时间.
活化能的工程意义是反应速率对反应温度敏感程度的一种度量。活化能越大，表明反应速率对温度变化愈敏感，即温度的变化会使反应反应速率发生较大的变化。(P31)
反应级数的工程意义是表示反应速率对于反应物浓度变化的敏感程度。反应级数的高低并不单独决定反应速率的大小，但反应了反应速率对浓度的敏感程度。级数越高，浓度变化对反应速率的影响越大。(P34)
反应器设计基本方程：反应器设计的基本方程包括反应动力学方程式。物料衡算方程式、热量衡算方程式和动量衡算方程式。反应动力学方程式是化学反应器设计的基础。P59
自催化反应指的是反应产物本身具有催化作用，能加速反应的进行。
自催化反应的特性是自催化反应必须加入微量产物才能启动。
平行反应选择率的温度效应是：提高温度有利于活化能高的反应；反之，降低温度则有利于活化能低的反应。
平行反应选择率与反应物浓度的关系：提高反应物浓度CA)有利于级数高的反应; 反之，降低反应物浓度如则有利于级数低的反应。
空时、空速和停留时间：
空时又称空间时间，其定义为反应器体积Vr与流体进反应器的体积流量V。的比值。
空速是空时的倒数，其物理意义是单位时间单位反应器体积所能处理进口物料的体积。
停留时间指的是反应物料从进入反应器时算起到离开反应器时为止所经历的时间。
表征反应前后分子数变化程度的方法有膨胀率法和膨胀因子法。
膨胀率的定义：是反应组分A全部转化后系统体积变化的分率。
膨胀因子：是原料A消耗1摩尔时，反应系统总物质的量的变化。
返混：停留时间不动的物料之间的混合，称为逆向混合或返混。
返混的原因：；。主要措施是分割。
1停留时间分布的表达有停留时间分布密度和停留时间分布函数。
2停留时间分布密度，以f (x)来表达。其定义为，在定常条件下的连续流
动系统中，对于某一瞬间t=0时流入反应器的物料，在反应器出口流体物料中停留时间介于t与t + dt之间的物料所占的分率应为f (t) dto
3停留时间分布函数，以F(t)表示。其定义为，在定常态下的连续流动系统中, 相对于t=0瞬间流入反应器内的物料，在反应器出口物料流中停留时间小于t 的物料所占的分率。
4停留时间分布的实验测定：停留时间分布通常由实验测定，主要方法是应答技术，即用一定的方法将示踪物加入反应器进口，然后在反应器出口物料中检测示踪物的信号，以获得示踪物在反应器中停留时间分布规律的实验数据。
5示踪物的输入方法有阶跃注入法、脉冲注入法及周期