化学反应工程基础.doc

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1、第二章化学反应T程基础1.说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。研究内容:①以丁业规模的聚合过程为对彖，以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础;%1将一般定性规律上升为数学模型，从而解决一般技术问题到复杂反应器设计，放大等提供定量分析方法和手段；③为聚合过程的开发，优化工艺条件等提供数学分析手段。简而言Z：聚合反应工程研究内容为：进行聚合反应器最佳设计；进行聚合反应操作的最佳设计和控制。2.动力学方程建立时，数据收集方式和处理方式有哪些？收集方式：化学分析方法，物理化学分析方法处理方式：积分法，微分法。3.反应器基木要求有哪些①提供反应物料

2、进行反应所需容积，保证设备一定生产能力；②具有足够传热面积；③保证参加反应的物料均匀混合4.基本物料衡算式，热量衡算式%1物料衡算：反应物A流入速度■反应物A流出速度■反应物A反应消失速度■反应物A积累速度=0（简作：流入量■流出量■消失量■积累量=0）%1热最衡算：随物料流入热随物料流出热量■反丿、'、/「系统与外界交换热量+反丿'''/「过程的热效应■积累热量=05.何谓容积效率？影响容积效率的因素有哪些工业上，衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称Z为容积效率，它等于在同一反应，相同速度、产量、转化率条件下，平推流反应器与理论混合反应器

3、所需总体积比：n=Vp/Vm=Tp/Tmo影响因素：反应器类型，反应级数，生产过程屮转化率有关6.何为平推流和理想混合流？%1反应物料在长径比很大的反应器屮流动时，反应器内每一微元体积屮流体均以同样速度向前移动，此种流动形态称平推流；②由于反应器强烈搅扌半作用，使刚进入反应器物料微元与器内原有物料元瞬时达到充分混合，使各点浓度相等且不随时间变化，出口流体组成与器内相等此流动形态称理想混合流。7.实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件？©Qr=Qc,Qr体系放出热量；®dQc/dT>dQr/dT,Qc除热量；③厶T=T-Tw

4、化能，T反应器温度，Tw冷却液温度8.何为返混？形成返混的主要原因有哪些？返混：指反应器中不同年龄的流体微元间的混合；原因：①由于物料与流向相反运动所造成,%1由于不均匀的速度分布所引起的，③由于反应器结构所引起死角、短路、沟流、旁路等。9.停留时间的测定方法有哪些，各适用于什么具体情况？阶跃示踪法一试验装置脉冲示踪法一工业反应器10.停留时间分布和返混Z间有什么关系？研究流动模型有何意义？返混造成停留时间分布，二者有密切关系，可用停留时间分布定量描述；同类反应器屮返混程度，而同一停留时间分布可由不同情况返混与Z相适应。意义：流动模型是为了研

5、究反应器内流体的实际流动形态，在不改变其性质的前提下，对其加以适当的理想化，这种适当理想化的流动形态称为流动模型，所以流动模型是反应器中液体流动形态的近似概括，是设计和放大反应器的基础。第五章搅拌聚合釜内流体的流动与混合1・搅拌器一般具有哪些功能？混合、搅动、悬浮、分散等2.搅拌釜内的流体的流动分为哪两个层次宏观：循环流动；微观：剪切流动。3.循环流动的三个典型流动分别是什么？哪些流动对混合有利？哪些需克服？径向流动、轴向流动、切线流动；径向和轴向对混合有利，起混合搅动及悬浮作用；切线流动对混合不利。4.何为打旋现象？如何消除打旋现彖当八不大

6、，搅拌转速较高时,桨叶放在釜中心线时，液体将随桨叶旋转的方向沿着釜壁滑动,釜内液体在离心力的作用下，涌向釜壁，使液面沿壁上升，屮心部分液血下降，形成一个旋駕，通常称打旋现象。消除打旋现象：偏心安装可减弱漩涡，安装挡板、加导流筒可有效消除。5.试说出几种搅拌器的构型，特点和应用？%1桨式搅拌器：桨叶构型为平桨、斜桨、锚形或框形桨者。特点：结构简单，转速低、桨叶面积大、平桨、斜桨适用于n为0.1-102Pa・s液体搅拌；锚式、框式对高H液体。%1推进式搅拌器：三瓣叶片；适合湍流程度不高，循环量大。优点：结构简单，制造方便,适用于液体n低，液量大液

7、体搅拌。剪切作用不大，循环性能好。%1涡轮式搅拌器：桨叶形式很多，有开式和闭式两类。应用较广并处理稈度范围广液体。适用于低粘到中等稈度液体混合，液液分散，液固悬浮及促进良好传热，传质，或化学反应。历史老照片不能说的秘密慈禧年阀明末清初文革晚清%1螺杆及螺带式搅拌器：适用于高粘度液体。6.搅拌器应满足哪些基木要求？选择搅拌器的基本方法是什么？满足：保证物料混合，消耗最小功率，所需费用最低，操作方便，易于维修。选择方法：A.生产上对搅拌无特殊要求，可参照生产时所用类似搅拌经验地选择。B.对搅拌有严格要求，且又无类似过程搅拌熨式，应对设备T艺过程的

8、操作类别，搅拌要求及经济性全面分析评价，找到主要控制因素进行选择适应型式C.对于过程开发或生产规模很大工程，在一定试验基础上，研究出最佳搅拌器桨叶形式，尺寸及操作条