冶金反应工程学0.doc

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1、绪论1、过程系统：为完成物质的某种物理和化学的变化而设定的具有不同变换机能的各个部分所构成的整体。粗钢生产过程系统：过程系统、分系统、亚分系统2、反应工程学的比例放大法可分为以下几个步骤：1.小型试验研究化学反应规律，建立宏观传递过程方程，确定其动力学参数。2.冷漠型试验研究传递过程规律，建立传递过程方程，确定各类传递过程参数。3.在获得方程的基础上，建立反应器操作过程数学模型，并通过计算机求解该模型，预测实际反应器性能，优选其尺寸和操作条件。4.在（3）的计算结果指导下，建造中间实验反应器，检验所建立数学模型的等效性，修正模型，确立模型参数。5.根据修正后的数学模型，桶计算机设计生

2、产规模的反应器。3、衡算方程：（1）各输入速度总和—反应消耗速度=积累速度（2）流入速度—流出速度—反应消耗速度=积累速度（3）伴随物料流入的热输入速度—伴随物料流出的热输入速度+反应放热速度—与系统外热交换的热损失速度=蓄热速度分类依据反应器类型液晶反应器实例适用冶金单元实例形状管式、槽式竖炉回转窑转炉精炼钢包烧结，还原，烧成吹炼，精炼操作方式间歇式、连续式、半间歇式转炉固定床竖炉移动床竖炉回转窑吹炼，精炼，还原还原，烧结精炼物料流动状态活塞流、完全混合流非理想流动理想管式反应器理想槽式反应器流太化反应器····还原，煤的气化反应体系相态均相气固液固气液固固液液气固液气体燃烧器气固

3、流化床，竖炉浸出槽，液固流化床转炉，RH钢包有机溶剂萃取器回转窑闪速熔炼炉，烧结机煤气燃烧焙烧，还原，烧成浸出，熔化，凝固吹炼，精炼萃取····传热方式外部热交换绝热高炉炉缸，连铸结构机近似处理的氧气转炉铸造第一章1、宏观动力学研究中必须考虑的特点：1.分步骤完成2.界面积和几何形状3.界面性质4.流体相的流动速度5.相比6.固体产物性质7.温度的影响三章1、气液间传质理论有界膜理论渗透理论表面更新理论。界膜理论；流体与界面间的传质阻力完全存在于紧贴界面的薄膜内，膜内传质考分子扩散切浓度分布稳定，膜以外的流体中浓度均匀。渗透理论；气液相间的传质是由于液体表面上的流体微元不断被来自主体

4、且具有主体浓度的心微元所更换完成的，微元在表面的停留时间很短且是均匀的。四章1、确定控制步骤通常可采用以下方法：1.改变温度进行实验，若为化学反应控制时，则活化能高。而传质控制时，活化能低。2.反应速度本身不受搅拌影响3.在可推算相界面附近渣金两相主体流速时，则从流体力学知识能够推算出边界层厚度或传质系数。4.大幅度改变渣金两相中B和A的含量比，可判断B成分的传质是否有影响及其影响程度。5.假定其步骤为限制环节，通过比较计算值与同条件下的实测值来判断限制步骤。总之，尚未确定的判断限制步骤的模式，必须进行仔细的实验及数据比较和分析才能得到正确结论。五章1、固体在液体中溶解过程由两个基元

5、步骤构成：（1）固体晶格被破坏转化为固体原子进入液相(2)溶解的院子通过紧接于固体原子的边界层向液相主体扩散。2、浸出过程：不是单纯的物理溶解，通常是伴随某种反应把精矿粉或矿石中的有价金属转化到溶液中浸出过程包括以下步骤：1.液相中反应物通过固体表面的液膜向固体表面扩散。2.该反应物通过固体产物层或残留的惰性固料层向内扩散。3.在未被浸出的物料表面上发生化学反应。4.溶解物从反应表面经产物层或惰性固料层向外扩散。5.溶解物通过液膜向溶液主体扩散。七章1、理想流动模型；理想排挤流或理想活塞流理想混合流或完全混合流2、反应器：为了探讨有效控制转化过程的条件，根据科学上从特殊到一般的原则，

6、凡是发生化学反应转化过程的容器和设施，概括起来称为反应器。3、理想反应器的发分类；间歇式全混槽活塞流反应器全混流反应器例题自己看八章1、刺激响应实验原则：1.刺激响应过程必须是线性过程，刺激信号在数量上的变化导致响应在相应量上的变化是成比例的，这种过程称为线性过程。2.为了确保刺激响应过程是线性过程，作为刺激信号的失踪剂不能参与反应器内发生的任何化学反应，即不会因反应导致示踪剂物质的增加或减少，示踪剂对反应时“惰性”的。3.输入刺激信号时，即加入示踪剂时，要避免由于加入方式不当造成对流体流动状态的干扰，甚至破坏了原来的流态。2、试踪剂响应类型；开式闭式和开闭式闭开式反应器3、利用分布

7、方差判断流动模型；活塞流方差最小，分布最集中，全混流方差最大，分布最分散。4、非理想流动反应器数学模型；扩散模型槽列模型组合模型5、槽列模型和活塞流反应器的比较；2、槽列模型和扩散模型的关系：九章1、搅拌方式：气体搅拌（火法冶金）、机械搅拌（科学研究和湿法冶金）、电磁搅拌（大容量电炉熔池和大钢锭的浇铸过程以及自然伴有电磁搅拌的感应电炉）2、气体搅拌对冶金的好处：1.环流使液体产生混合作用，达到成分和温度的均匀。2.环流提高了熔化固体料时固液相间的传热系数，