化学反应工程复习总结

《化学反应工程复习总结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、“化学反应工程”概要12一、绪论1．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2．决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件3．优化指标——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反应器型式操作方式操作条件工程因素TC反应结果r，b工程问题动力学问题4．工程思维方法二、化学反应动力学1.反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应基本特征、分析判断2.化学反应速率的工程表示3.工业反应动力学规律可表示为：a)浓度效应——n工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。b)温度效

2、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/molT——KR=1.987cal/mol.K=8.314j/mol.K三、PFR与CSTR基本方程1.理想间歇：“化学反应工程”概要121.理想PFR：2.CSTR：3.图解法0xAfxAτ/cA0τ四、简单反应的计算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）CSTRn=0n=1n=2“化学反应工程”概要12五、可逆反应A

3、Pk1k2123TxAT温度效应：浓度效应：PFR积分式CSTR：由基本方程导出六、平行反应P（主反应）k1S（副反应）k2A，“化学反应工程”概要12温度效应：温度升高有利于活化能大的反应浓度效应：浓度升高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：β~CA曲线——对应面积=CPβ~XA曲线——对应面积=CP/CA0②最优加料方式：p163-164平行反应PA+BS“化学反应工程”概要12七、串联反应k1k2APS温度效应：温度升高有利于活化能大的反应（同平行反应）浓度效应：凡是使增大

4、的因素对串连反应选择率总是不利的。①串联反应的计算PFRCSTR物料衡算②串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率PFRCSTR“化学反应工程”概要12八、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“化学反应工程”概要12十、循环反应器的计算十一、返混1.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）2.返混的起因：①空间上的反向流动②不均匀的速度分布3.返混的

5、结果：反应器内的浓度变化（）4.改善措施：分割——横向分割和纵向分割5.和含义6.数学期望与方差无因次方差7.CSTRPFR和8.固相反应的计算9.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(3)一级反应的情况，线性关系，无关绝热温升十五、热量传递与反应器的热稳定性“化学反应工程”概要121.定态条件热稳定条件2.放热曲线与移热曲线，影响因素。多态—A、B、C点的稳定性3.最大允许温差第二份：优化的经济指标：1.技术上是可行的；2.经济上的合理的；3.生产的安全程度。

6、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：1.结构变量；2.操作方式。3.工艺条件。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；1.反应器的合理选型；2.反应器操作的优选条件；3.反应器的工程放大。均相反应应当满足的两个条件（P26）：1.反应系统可以成为均相；2.预混合过程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

7、化会使反应反应速率发生较大的变化。（P31）“化学反应工程”概要12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。

8、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CA,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v0的比值。空