反应工程大纲.doc

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1、化学反应工程教学大纲绪论：化学反应工程学科的研究内容化学反应及反应器，反应器设计与反应器选择，化学动力学与反应器设计方程，反应器操作条件及操作方式选择，反应器理想与非理想流动状况，反应器稳定性，典型反应器分析化学反应工程学科的历史人类最早对反应的认识，单元操作（1920－），扩散、流动同反应耦合，Amsterdam反应工程大会（1957），反应动力学及动力学模型（1960－80），复杂反应网络分析与反应器放大，反应器非线性行为，反应分离耦合 第一章均相反应动力学 反应速率及反应速率方程式反应速率的定义

2、，速度与速率，反应速率的容量性质和强度性质，反应速率与反应物转化摩尔数的关系，转化率的概念反应速率方程，反应速率影响因素，浓度影响：质量作用定律，幂指数函数，反应级数、反应速率常数及其测定，浓度方程的积分形式温度影响：Van`tHoff的温度系数，Hood仿Van`tHoff方程提出的关系，Arrhenius经验式，Arrhenius方程的三种形式，活化能与指前因子的测定复杂反应系统速率可逆反应，可逆反应的平衡限制及最佳温度，平行反应，串级反应，选择性(平均、瞬时)，收率，浓度、温度对速率、选择性影响

3、反应机理与反应速率方程什么是反应机理？反应机理与反应速率方程的关系气固催化反应动力学简单一级化学反应，理想表面，理想表面吸附，Langmuir吸附方程，表面反应动力学方程的推导，真实表面，Elovich表面假设，Temkin吸附方程，管孝男表面假设，Fruedlisch吸附方程，真实表面反应动力学推导 第二章反应器内的流体流动与混合 几种理想反应器间歇反应器，全混釜反应器，平推流反应器，不同反应器的体积计算和转化率计算，几种反应器的比较，不同反应器及反应器的组合各种反应器介绍试管、烧瓶、小型反应管、小

4、型反应罐，实验室微分反应器、积分反应器，工业槽式反应器，工业管式反应器，填充床反应器，流化床反应器，浆状床反应器，移动床反应器…均相反应器：气相、液相，非均相反应器：气液、气固、气液固、液液、固固，拟均相：固定床、流化床、乳化床工业反应器与实验室反应器之间的差别：混合状态，浓度、温度分布，流速分布三种典型反应器的设计间歇反应器，连续流动置换反应器，连续流动理想混合反应器，几种典型反应器体积计算，反应器的设计原则：质量衡算、能量衡算、动量衡算质量衡算：积累速率=输入速率－输出速率－反应消耗速率＋反应生成

5、速率间隙反应器：-dNA=VrAdt，NA=NA0(1-xA)，NA0dxA/dt=VrA平推流反应器：连续流动、稳定，FA(y)-FA(y+dy)=rAdv，-dFA/dy=rAAc，FA=v0cA0(1-xA)全混流反应器：均匀、集中参数，FA0－FA=VrA，V=(FA0-FA)/rA，t=V/v0=(cA0-cA)/rA多釜串联全混流反应器：ti=Vi/v=(ci-1-ci)/r，t＝åtiV＝vt循环平推流反应器：t*＝V/v1=-òc1c2(1/r)dc，t=(1+R)t*，R=0,平推流

6、，R®¥，全混釜非理想流动全混流、平推流的流动特性差别，如何确定实际反应器与理想反应器之间的差别，流动统计规律的假设原则……随机性，停留时间的概念和描述，流动模型……理想反应器的组合描述，流体混合特性：宏观混合与微观混合，非理想流动对反应特性的影响停留时间及停留时间分布停留时间的定义，停留时间分布，停留时间分布函数及分布密度函数，反应器的年龄分布，理想反应器的停留时间分布，停留时间对转化率选择性的影响，停留时间分布测定，停留时间分布与流动模型，反应器的类型与不同反应器的差别补充：概率函数的数学定义停留

7、时间分布的测定脉冲法：E(t)=vc(t)/N0阶跃法：F(t)=ò0tE(t-q)dq=c(t)/c0流动模型对反应影响流动模型对反应器体积影响：理想置换，理想混合，串级理想混合，扩散模型流动模型对选择性影响   第三章非均相反应动力学 非均相反应器的拟均相性质固定床反应器的平推流性质，流化床反应器的全混釜性质 气固催化反应气固反应器内的动力学问题气体与固体的接触，流体的流动情况，气膜的形成和外扩散传质，微观性质，催化剂的多孔性，催化剂孔内的内扩散传质，催化剂表面的反应气固催化反应的七个步骤气体反应

8、物通过滞留膜向催化剂颗粒表面的传质(外扩散)，气体沿微孔向颗粒内的传质(内扩散)，气体反应物在微孔表面的吸附，吸附反应物在催化剂表面的反应，吸附产物的脱附，气体产物沿微孔向外扩散，气体产物穿过滞流膜扩散到气流主体不同步骤控制条件下的反应速率表面反应速率:rA=kf(cA)，内扩散控制:rA=hkf(cA)，有效因子的定义，孔内浓度的分布，温度效应，外扩散控制:NA=kG(cA0-cAs)扩散计算：费克定律，主体扩散系数计算，Knudson扩散计算，微孔扩