文档介绍：该【化学反应工程总结 】是由【phl19870121】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【化学反应工程总结 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。化学反应工程总结
2
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:
“化学反应工程”总结 3
绪论
争辩对象是工业反应过程或工业反应器
争辩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
把握转化率、收率与选择性的概念
反应器型式
操作方式
操作条件
工程因素
T
C
反应结果r,b
工程问题
动力学问题
工程思维方法
二、化学反应动力学
反应类型:简洁反应、自催化、可逆、平行、串联反应
基本特征、分析推断
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==
三、PFR与CSTR基本方程
3
“化学反应工程”总结 4
抱负间歇:
抱负PFR:
CSTR:
图解法
0 xAfxA
τ/cA0
τ
四、简洁反应的计算
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
4
“化学反应工程”总结 5
五、可逆反应 AP
k1
k2
1
2
3
T
xA
T
温度效应:
浓度效应:
PFR积分式
CSTR:由基本方程导出
5
“化学反应工程”总结 6
六、平行反应
P(主反应)
k1
S(副反应)
k2
A
,
温度效应:温度上升有利于活化能大的反应
浓度效应:浓度上升有利于级数大的反应
计算:由基本方程PFR、CSTR推出
①反应器选型与组合优化:
各种状况分析。 β~CA曲线——对应面积=CP
β~XA曲线——对应面积=CP/CA0
②最优加料方式:p193-194
平行反应
P
A+B
S
6
“化学反应工程”总结 7
七、串联反应
k1
k2
APS
温度效应:温度上升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
7
“化学反应工程”总结 8
八、自催化反应
A+PP+P
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
8
“化学反应工程”总结 10
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空间上的反向流淌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
10
“化学反应工程”总结 10
(3)一级反应的状况,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,外部传递阻力起把握作用。
②准数推断。当准数,外部阻力影响消退。
①当<1,,
当时,内部阻力影响严峻。
②用试验准数来推断。当准数,内部传递阻力无影响;当准数,内部传递阻力严峻。
10