化学反应工程总复习回顾

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1、吴华东15827266593wuhuadong@wit.edu.cn总复习2015.10《化学反应工程》ChemicalReactionEngineeringChapter1OverviewofCRE绪论Chapter2KineticsofHomogeneousReaction均相反应动力学Chapter3BatchReactorandNon-idealFlowReactor间歇反应器及理想流动反应器Chapter4Non-idealFlowandDesignforNon-idealFlowRe

2、actor非理想流动及其反应器设计Chapter5Gas-solidCatalysisReactor气-固催化反应器Chapter6Gas-liquidReactor气-液相反应器Chapter9NovelReactor新型反应器课程简介本书目录主要内容1.1化学反应工程的发展、研究内容与方法1.2化学反应器的工程分类1.3基本概念（转化率、选择性、收率）第1章绪论原料预处理（物理、化学处理）核心化学加工过程（物质转化）反应产物分离、提纯（物理过程）原料产物副产物未反应原料循环三传一反化工单元操

3、作（化工原理)化学反应工程（反应工程）1.1.1学科地位及历史核心及心脏第1章绪论—1.1学科地位及研究内容反应器的开发设计放大优化操作目的化学石油化学生物化学医药冶金轻工应用大庆炼化厂区鸟瞰图(1)学科地位第1章绪论—1.1学科地位及研究内容反应工程（本征）反应动力学：研究浓度和温度对反应速度的影响反应传质与传热：质量传递，能量传递反应器的设计：反应器规模，尺寸，结构的设计、优化1.1.2研究内容第1章绪论—1.1学科地位及研究内容动力学方程反应器类型热量横算方程动量横算方程反应器体积操作条件

4、化学反应工程均相反应非均相反应动力学方程物料衡算热量衡算动量横算1.1.2研究内容第1章绪论—1.1学科地位及研究内容化学反应的类型（1）按反应选择性分类（简单反应、复合反应）（2）按反应的可逆性分类（可逆反应、不可逆反应）（3）按反应过程的传递特性分类（均相反应、多相反应）（4）按反应的热特性分类（吸热反应、放热反应）（5）按化学动力学级数分类（零级、一级、二级…，分数级）（6）按是否需要催化剂分类（催化反应、非催化反应）第1章绪论—1.2化学反应器的分类1.2.化学反应器的工程分类（1）按结

5、构原理的特点分类（管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床）（2）按反应器内反应物的相态分类（均相反应器、非均相反应器）（3）按操作方式分类（间歇反应器、半间歇或半连续反应器、连续反应器）（4）按物流的流动状况分类（理想反应器、非理想反应器）（5）按反应物系温度变化特征分类（等温反应器、绝热反应器、变温反应器）第1章绪论—1.2化学反应器的分类种类特点应用范围管式反应器长度远大于管径内部没有任何构件多用于均相反应过程釜式反应器高度与直径比约为2-3内设搅拌装置和档板均相、多相反应过程均可塔式(

6、填料塔板式塔)高度远大于直径，内部设有填料、塔板等以提高相互接触面积用于多相反应过程1.2.化学反应器的工程分类1.2.1反应装置的类型第1章绪论—1.2化学反应器的分类相态反应器型式均相单相气相管式反应器液相管式、釜式、塔式反应器非均相二相气固固定床反应器流化床反应器移动床反应器气液鼓泡塔鼓泡搅拌釜液相釜式、塔式反应器三相气液固滴流床反应器浆态床反应器1.2.2按反应物相所涉及的相态分类第1章绪论—1.2化学反应器的分类1.3基本概念1.3.1反应进度1.3.2转化率1.3.3收率1.3.4选

7、择性第1章绪论—1.3基本概念0～t时间内各组分反应变化量的关系：1.3.1反应进度反应进度将上式推广到任一反应，可表示成反应物的化学计量系数一律取负值，而反应产物则取正值。第1章绪论—1.3基本概念1.3.2转化率定义：关键组分A反应掉的物质的量-△nA与其初态的物质的量nA0之比，用xA表示。xA100%66.7%注：若原始物料中各组分含量比不同于其计量系数之比，各组分转化率是不相同的。当反应过程恒容时：例：第1章绪论—1.3基本概念单程转化率和全程转化率一些反应系统由于化学平衡的限制或其他

8、原因，原料通过反应器后的转化率甚低，为了提高原料利用率以降低产品成本，往往将反应器出口物料中的反应产物分离出来，余下的物料再送回反应器入口处，与新鲜原料一起进入反应器再反应，然后再分离、再循环等等。这样的系统属于有循环物料的反应系统。第1章绪论—1.3基本概念①单程转化率。以进口物料为基准所计算的转化率；②全程转化率。以新鲜原料为基准所计算的转化率。因为循环提高了反应物料的转化率，所以全程转化率大于单程转化率。带有循环流的反应器的转化率（全程转化率或总转化率）第1章绪论—1.3基本概念收率：选择