微波化学 化学反应器
化学反应器是过程工业中广泛应用的关键设备。在实际工艺中，经过处理的适于化学反应的反应原料通过反应器并在反应器中发生化学反应。反应产物经过分离、提纯等进一步物理处理工艺以获得期望的最终产品。在整个流程中，反应器本身的投资可能并不高，但对整个工艺系统的造价却有着决定性的影响。由于化学反应种类繁多，性质各异，研究开发能满足特殊化学反应的新型化学反应器无疑具有十分重要的工程意义和学术意义。
微波化学是研究在化学中应用微波的一门新兴的前沿交叉学科，而微波化学反应器则是整个微波化学反应系统的关键，它的设计既是一个涉及多学科交叉的问题，也是一个复杂的工程问题。目前已有的大功率微波化学反应器大多使用昂贵的大功率磁控管，也有的反应器采用两个小功率磁控管，但需要昂贵的大功率隔离器件，这些都大大提高了系统成本，从而制约了微波应用在化工领域的大规模推广。
微波反应器
微波反应器编辑 本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来编辑吧！ 微波技术应用于有机合成反应，反应速度比常规方法要加快数十甚至数千倍，并且能合成出常规方法难以生成的物质，正越来越广泛运用于材料，制药，化工及其他相关科研和教学领域。 微波反应器介绍 该产品采用世界先进的微波功率自动变频控制和非脉冲连续微波加热技术，通过高精度的非接触红外温度传感器实时监测和控制反应容器内的温度。并同时配备电磁和机械两种搅拌方式，在反应过程中，可进行冷凝回流、滴液和分水等操作，还可通过彩色液晶显示器实时观察反应容器内的反应变化（及时掌握反应情况，探索最佳反应条件。除用于合成反应外，该仪器还可用于常压微波萃取反应。 技术参数 1．微波功率随温度自动变频控制，非脉冲微波连续加热，功率自动变化范围：0-1000W,最大功率设置分10档,档距100W；在每一档位，微波功率在0到该档最大功率之间随反应温度自动调节； 2．非接触式红外温度传感器，实时监测和控制反应温度，控温范围：室温-250℃(可选装室温～500℃或室温～900℃），精度±1℃，任意设定并实时显示，红外测温测量的是反应容器内反应物质发热产生的红外线，比铂电阻测温更灵敏，更准确，更安全，操作更简便； 3．配备电磁和机械两种搅拌方式，根据不同反应物质随意切换，搅拌速度连续可调并实时显示； 4．用户可根据反应条件任意加装标准接口的反应容器（容积50ml～1000ml 以上）及冷凝回流、滴加、补液和分水等装置； 5．配备炉腔内摄像装置,并通过炉腔外TFT彩色液晶显示器，实时观察或录像反应过程和变化 6．内置10套反应方案，用户可自行编辑、存储、修改和删除各套反应方案及各项反应控制参数（包括工步、温度、时间和搅拌速度等等）。 7．整机安全性能和技术指标通过中国测试中心认证(并在ISO9001:2000质量体系标准下完成设计和生产。
可调频微波化学反应系统
多功能微波可调频化学反应系统 多功能微波可调频化学反应系统是先欧经历多年探索，首次突破国际标准频率915MHZ 和2450MHZ以外，针对特殊需求研制而成，主要用于探索更多频率、变频过程以及变频脉冲对物质的微波热效应（吸收均匀性、升温速率、滞后及过冲现象）和非热效应（电效应、磁效应、电化学效应等）。探索特定频率下微波消解、合成、催化和萃取等反应的变化和产物；研究变频微波对有机、无机化合物、药物中间体以及纳米材料制备过程的影响；开发以煤脱硫为代表的能源燃料及其新能源产品。多功能微波变频化学反应系统作为微波领域首创的多波段新型反应仪器必将引领工程及制造行业跨越式的发展。 本仪器又名：无极调频微波化学反应仪，低频段变频微波化学反应器，可调频紫外微波化学反应系统，多功能微波可调频化学反应系统 二、系统特点： ●采用脉冲式水冷微波发生系统，功率输出稳定、场强分布均匀；微波功率可微调； ●全时段程序设定，可进行控温微波处理、定时微波处理、功率脉冲控制、变频脉冲控制； ●实现了可视化界面控制、高精度程序控温、多通道数据储存，以及定向传输等功能。 ●反应釜可选配聚四氟乙烯或者耐高温、耐腐蚀玻璃材料，通过低温冷却真空泵系统可做超低温微波真空干燥或其他无水反应、低温反应、聚合反应等； ●可选配温度（或压力）控制并带磁力搅拌或者振荡装置的聚四氟乙烯消解罐（水热合成反应釜）； ●参数控制部分采用高灵敏触摸屏操作系统，所有参数可编程式控制，五组实验数据储存； ●仪器配有10寸超薄、超高清、多功能液晶大屏幕显示； ●配高精度非接触式红外测温或接触式光纤、铂金传感测温系统，实时准确检测反应温度，准确控制反应进程温度；控制范围：0-500℃，控温精度：≤±1℃；； 实时准确检测反应温度，准确控制反应进程温度；控制范围：室温-500℃，控温精度：≤±1℃； ●采用独有的变频式鼓风散热与程序控制制冷装置，使腔体内温度保持恒定； ●工作时间：可连续工作，在0-9999s可调； ●配不同速度的磁力搅拌和机械搅拌、振荡和样品升降装置，以便与微波联用； ●仪器自带玻璃导管与氟胶导管，采用开放式反应体系，可安装滴液漏斗和冷凝管等进行回流反应，亦可以实现在线分析环境、生物、药物等样品； ●具有超温和传感器异常保护，高可靠性、安全性； ●采用不锈钢内外壳，防磁性，以防止磁性材料进入腔体，打破内件结构，经久耐用； ●可应用于生物、医学、化学、制药、食品、化妆品、环保等实验室研究及企业生产； ●整台仪器均采用国内外最先进技术与先进材料制成，外观新颖，微波泄露符合国家标准；
甘斯动态反应器的造物原理
甘斯动态反应器的造物原理 这篇文章的目的是打开等离子体磁引力场技术的大门，鼓励所有人进入实际操作和应用阶段，而不是继续停留在理论阶段，在2014年，凯史已经释放了所有的技术，通过对 甘斯金字塔组合反应器进行网络直播的展示，所有的技术已经向全人类释放了，keshe基金会2014年的年度计划得到 圆满实现，而这一切的成功却仍然被人们视而不见，就像凯史说的：人类由于太专注于追求甘斯动态反应器的飞升和能量的输出，而被能量与飞升这些现象蒙蔽了双眼，我们已经给了你们一切，而你们还在抱怨我们没有实际的东西给你们，我们已经给了，但你们却视而不见，这不是我们的问题，而是你们的问题。由于凯史在2015年的计划是全人类的和平，为了促进、加快实现世界和平的进程，我们需要更多的人加入进来，这一次不在是靠喊和平的口号或愿望，而是直接靠科学技术，这是一项全新的科学技术，它不是已知的人类自己发明的传统科学，而是关于宇宙真实运作方式的自然科学，这项科学技术并不是建立在人类已经发明的物理学理论、定律、数学公式和计算等等“人为”的基础之上的，而是根据“自然”本身的运作方式，人类与“自然”合作、沟通，让“自然”以 它自己本来的方式去运作，人类并不是“人为”的去主宰、控 制过程，而是“无为”的选择放手，顺应“自然”，让“自然”去创
造与运作，让“自然”去达成人类的愿望和所期待的结果。在凯史的第一本书的结尾，凯史已经暗示了人类在宇宙中真正存在的意义和所扮演的角色：人类并不是宇宙的创造者，而是一部分能量的转化者。如果这样的表达难以理解，我们就用我们自己的方式来解释人类在宇宙中存在的意义与所扮 演的角色。首先，我们举一个例子，我们都知道电脑，而且都在使用电脑，所有电脑的使用者，并不需要自己去真的造一台电脑，所以，我们并不需要是电脑的创造者，而可以仅仅是使用者，对于所有电脑的使用者来说，他们与电脑的关系是什么呢？他们在这段关系中扮演着什么样的角色呢？ 在人机互动的过程中，人类负责下达“指令”，而计算机负责接收和执行“指令”，完成“指令”所要求的所有工作和事情，所以，真正的创造者并不是人类，而是计算机，人类所扮演的角色只是发送“指令”，然后体验“结果”，而并不需要参与过程，整个过程全部都是计算机完成的。所以，人类是“体验者”，而非“创造者”，同时，人类也扮演了给“创造者”下达“指令”的角色，但又没有“控制”的权利，也就是，人类只能给计算机下达“指令”，却不能控制“指令”是如何被执行的，只能被动的接受“结果”，这是一个“因”与“果”的关系，只要人类下达一个“指令”，就产生了一个“因”，然后计算机就会执行这个“指令”，创造出相应的“结果”被人类体验到，无论“结果”是什么。计算机只负责执行“指令”，创造相应的结果，而不管这个结果有
化学键与化学反应(讲义及答案)
化学键与化学反应（讲义） 一、知识点睛 1.化学键与化学反应 化学键：间的相互作用。 （1）化学键与化学反应中的物质变化 化学反应的实质是断裂和形成。 （2）化学键与化学反应中的能量变化 ①从化学键的断裂和形成分析 破坏旧化学键，需要能量（E1）； 形成新化学键，需要能量（E2）。 若E1< E2，反应能量； 若E1> E2，反应能量。 ②从反应物和生成物所具有的能量分析 若反应物的总能量>生成物的总能量， 反应能量。 若反应物的总能量<生成物的总能量， 反应能量。 注：放热反应和吸热反应 a.热量的反应叫放热反应。 如：大多数化合反应、酸碱中和反应、燃烧 反应、金属与酸（或水）的反应、铝热 反应等。 b.热量的反应叫吸热反应。 如：大多数分解反应、消石灰与氯化铵的反应、 C 与水蒸气反应、C 与CO2的反应等。 2.化学键类型 （1）离子键 ①概念：之间通过形成的化学键。 ②成键元素：一般是活泼金属元素和活泼非金属元素。 ③成键微粒：阴、阳离子。 （2）共价键 ①概念：之间通过形成的化学键。 ②成键元素：一般是非金属元素。 ③成键微粒：原子。
3.离子化合物与共价化合物 （1）离子化合物 含有的化合物，如NaCl、KOH、NH4Cl 等。 （2）共价化合物 只含有的化合物，如HCl、CO2、H2O 等。 （3）判断 ①含有离子键的化合物一定是离子化合物； ②只含共价键的化合物是共价化合物； ③熔融状态下导电的化合物肯定是离子化合物。 4.化学键的表示方法（电子式法） 电子式：由元素符号和用于表示该元素原子或离子的最外层电子的“?”组成的式子。 （1）用电子式表示原子 例： （2）用电子式表示离子 ①阳离子 简单阳离子的电子式为离子符号本身。例：Na+ 复杂的阳离子除应标出电子对外，还应加中括号， 并在括号的右上方标出离子所带的电荷。 例： ②阴离子 无论是简单阴离子，还是复杂的阴离子，除应标出 电子对外，都应加中括号，并在括号的右上方标出 离子所带的电荷。 例： （3）用电子式表示物质中的化学键 ①离子键 例：、、 、 ②共价键 例：、、、、
Monowave300单模微波反应器操作说明
Monowave 300单模微波反应器操作说明
一、安全注意事项： 1．请在使用前仔细阅读Monowave 300的英文操作手册 2．请务必按照手册中注意事项和说明进行操作以保证仪器的正常工作 3．Monowave 300为非防爆型仪器，请勿在易爆的环境中使用 4．请勿使用非Anton Paar提供的部件或配件，以免造成损害和危险 5．如遇故障或损坏，请勿继续使用仪器，以免引起危险！ 6．仪器的位置应该远离易燃样品柜或易燃试剂或易着火物品！ 7．移动或搬运Monowave 300前，请确认反应腔体内无反应管和溶剂！ 8．为保证触摸屏的使用寿命，请务必注意：手指的清洁、避免使用尖锐物体、触摸动作尽量轻柔！ 二、操作过程 1．请将氮气钢瓶或压缩空气的安全阀和减压阀缓慢打开，保证输出压力为5.5-6 bar (5.5-6公斤)！ 2．将反应底物分别加入到反应管内，并放入小搅拌子。10ml反应管的反应体积为2-6ml。 30ml反应管的反应体积为6-20 ml。瓶颈位置无液体或固体残留。 3．将硅胶密封垫片装入到PEEK卡盖内，使硅胶密封垫片颜色较深的PTFE朝向与反应管接触的一面。 4．将装有硅胶垫片的卡盖装到反应管上，正常的反应盖压到反应管上时，应该可以听到清晰的“ Click”声。 5．为检查密封盖是否卡住，以下检查可以确保正常： 轻轻按一下反应盖边缘，如果依然紧扣，说明卡盖正常轻轻按一下反应盖边缘，如果另一侧翘起，说明卡盖没有完全扣好 6．将盖好的反应管放到Monowave 300的反应腔内。如果是10ml反应管，需要先将反应管转接环放到反应腔内（凸面朝上）！！！！！
论述化学反应器的分类和化学反应的基本类型
论述化学反应器的分类和化学反应的基本类型 <一>化学反应的基本类型 摘要 一提到化学反应类型，不少学生都认为是“化学反应基本类型”，答案只能在化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应四种情况里选一种，除此之外的答案都是错的，这给学生带来很大困惑。本文探讨了“化学反应基本类型”的本质和局限性，并探讨了复分解反应的两个疑难问题。本文还详细介绍啦化学反应器的分类，让大家更详细的了解到在化学应用中化学反应器的分类 关键词；化学反应器化学反应基本类型原理 一、问题的提出 化学反应的基本类型有四种，即化合反应，分解反应，置换反应，复分解反应。在对化学反应进行分类时，学生常遇到以下困惑： 1.氧化还原反应、中和反应等反应为什么不属于反应基本类型？ 2.有很多反应为什么没有相应的反应基本类型？ 3.非金属氧化物与碱的反应为什么不属于复分解反应？ 4.碳酸盐与酸的反应被认为是复分解反应，这是为什么？ 对于这些问题，机械地利用概念来解释，缺乏说服力，而且第四个问题用概念无法解释，因为复分解反应的概念是两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应，第四种反应有三种化合物生成。 欲解决这些问题，需要弄清楚“反应基本类型”内涵和外延。 二问题的解决 （一）探究所描述的化学反应信息 从具体实例来探究“反应基本类型”所描述的化学反应信息。 1. 3Fe+2OFeO，化合反应——几种成分（Fe和O）结合在一起。 2. 2Fe(OH)=FeO+3HO，分解反应——结合在一起的几种成分（Fe、O、H）分开。 3. Fe+CuSO=FeSO+Cu，置换反应——一种成分（Fe）替换另一种成分（Cu）。 4. 2Fe(OH)+6HCl=2FeCl+6HO，复分解反应——正价态成分（Fe和H）或负价态成分（OH 根和Cl）相互交换。 四种基本类型都是通过成分组合方式的变化来描述化学反应过程的，这就是“反应基本类型”的内涵。而氧化还原反应是通过电子的转移来描述化学反应过程的，中和反应是通过酸碱性的相互消除来描述化学反应过程的，它们的内涵与“反应基本类型”不相符合，所以都不把它们列入“反应基本类型”的范畴。 （二）反应基本类型外延 “反应基本类型”的外延只有四种，面对纷繁复杂的化学反应，这样的外延太窄了，部分反应特别是很多的有机化学反应被排除在“反应基本类型”之外。如同很多观众到了一个小剧场，位子不够，一部分人无法对号入座。所以像这样的情况，并不意味着它们根本上没有相应的反应类型，只是目前还不能对它们变化的特点进行恰当描述罢了。 查现代汉语词典，“基本”的含义有：①根本：人民是国家的～。②根本的：～矛盾。③主要的：～条件∣～群众。④大体上：大坝工程已经～完成。用“基本”来修饰反应类型，是哪种含义呢？是“根本”（最重要的意思）的反应，其它反应都不重要？是“主要的”反应，其它反应都是次要的反应？无论选择那种含义，都不合适。
矩形波导谐振腔微波化学反应器的研究_孙永志
第9期 2006年9月 电 子 学 报 ACTA ELECTRONICA S I N I CA Vo.l34 No.9 S ep. 2006 矩形波导谐振腔微波化学反应器的研究 孙永志,杨鸿生 (东南大学电子工程系,毫米波国家重点实验室,江苏南京210096) 摘 要: 改变矩形波导谐振腔微波化学反应器的结构尺寸如:耦合膜片的形状、尺寸,反应管的直径、管壁 厚度、材料和位置,利用H FSS软件计算不同结构尺寸反应器的S参数,仿真的最优结果与实验结果一致,得到了 最优结构尺寸的反应器.反应管和短路活塞位置会影响反应器内的电磁场分布,因而直接影响微波化学反应器的 工作.在反应管位置z 为106mm,短路活塞位置L 为146mm的最优结构尺寸反应器中,反应管以及内部的甲烷 气体处在电场最强的位置且场分布均匀,这有利于甲烷得到足够的能量产生放电.仿真结果和我们的实验结果符 合较好. 关键词: 微波化学;矩形波导谐振腔微波化学反应器;HFSS软件 中图分类号: TN61 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112(2006)09-1708-03 The Research ofM icro wave Che m istry ReactorM ade of t he Rect angularW avegui d e Resonator SUN Yong-zhi,YANG H ong-sheng (Depart m e n t of E lectr on ic Eng i neeri ng,Sou t h e a s tU nivers it y,Nationa lKey Labor a t or y ofM illi m eter Waves,Nan j ing,J i angs u210096,Ch i na) Ab stract: H FSS(H i gh F r equenc y S tr uctur e S i m u l ator)w as used to calculate the S par a m eter of t he differ en t str uc-turalm icr o w ave che m istr y r eactorm ade of rect angu l arw avegu i de resonat or,w hil e cha nging the str ucture di m ensi on of t he m icro w ave che m istr y r eactor s u c h as shape a nd d i m ensions of iris,dia m eter of reaction tube and t h ickness of reaction tube w all,m at erial and positions of r eacti on tube.The opti m al si m u l ati ng r esu lts w er e consistent w ith experi m en tal resu lts and the opti m al str uct u r e d i m ensions of them icr o w ave che m istr y r eactorw ere given.The positions of t he r eacti on t ube and t he p l unger affected t he d istribu tion of el ectr o m a gnetic fiel d i n m icr o w ave che m istr y r eactor,and hence it dir ectl y affected t he w or k of t he m icro w ave che m istr y r eactor.In the op ti m al str uct u r e r eactor,wher e t he positions of t he r eaction tube a nd t he p l ungerw er e106mm and146mm r espectivel y,the m et hane in r eacti on t ubew er e positi oned at t he strongest and unifor m e-lectric intensity,wh ich m ade it easier for t he m et hane obtai n enough m icr o w ave po w er t o disc har ge.The si m u lati ng r esu lts w er e consist en tw it h ou r experi m en t al r esults. K ey wor ds: m icro w a ve c he m istr y;m icr o w ave che m istr y react orm ade of rect angu l arw a veguide r esonator;H FSS soft 1 引言 微波化学有两个突出优点:一是大大加快化学反应速度,二是使原来较难产生的化学反应,可以产生反应.因而微波化学已渗透到有机化学、无机化学和分析化学等化学的各个领域.一个典型的例子是用化学气相沉积方法生成人造金刚石.通常希望能生长出大面积的、均匀的人造金刚石且生长速率又较快,这就需要对化学气相沉积反应器进行数值分析和设计研究.另一个例子是甲烷在微波作用下生成C2烃,要想达到甲烷的高转化率和C2烃的高选择性也要求对微波化学反应器进行最优化设计. 在电磁场和微波技术领域数值计算方法已有很大发展.W.Tan,et al,A.M.Gor bachev,et al和M.N agats u,et al用FDTD分析了化学气相反应器内微波电磁场与等离子体的相互作用[1～3].E.P l eu l er,et a.l和C.Bonnet,et a.l等人用有限元方法FE M分析了化学气相反应器内微波电磁场与等离子体的相互作用[4,5].用于甲烷制C 2 烃的微波化学反应器目前尚未见有关这类反应器优化设计的报导. 收稿日期:2005-07-08;修回日期:2006-01-06 基金项目:江苏省“十五”科技攻关项目(No.BE2001034)
化学反应工程反应器的分类
依据反应器的操作方法，可分为： 间歇式反应器（Batch reactor） 连续式反应器（Continuous reactor） 半间歇式反应器（Semi－batch reactor） 依据反应器的热力学条件，可分为： 等温反应器（Isothermal reactor） 非等温反应器（Nonisothermal reactor）绝热式反应器（Adiabatic reactor） 非绝热式反应器（Non-adiabatic reactor） 依据反应器外型与结构，可分为： 槽（釜）式反应器（Tank reactor） 管式反应器（Tubular reactor） 塔式反应器（Column reactor） 依据反应物料的相态，可分为： 均相反应器（Homogeneous reactor） 非均相反应器（Heterogeneous reactor） 依据反应物料流动特性，可分为： 塞流反应器（Plug flow reactor） 层流反应器（Laminar flow reactor） 紊流反应器（Turbulent flow reactor） 依据反应物料的输送方式，可分为： 固定床反应器（Fixed-bed reactor） 流体化床反应器（Fluidized-bed reactor）
间歇式反应器的特点是所有的操作流程都是以分批方式进行，因此在每一批次的反应过程中均不受前后批次操作的影响。在反应系统方面，批式反应器最常用于液相反应，固相及液－固混合相也适用，但气相反应则较不适合，因为其所能处理的量少，而且反应过程中操作不易，只有在像是气体成分分析时，样品量少且需要精确数据的情况下，才会使用精密的批式反应装置（如气相层析仪）来进行分析，一般在处理大量气体反应时，则大多以连续式反应器为主。 另外，间歇式反应器的操作过程中包含进料、卸料以及清理设备等步骤，有相当长的非反应时间以及劳动力需求，因此，批式反应器通常应用于规模与产量较小的产业，如食品、药品、精密化学品等产品的制造。 连续式反应器 连续式搅拌槽反应器（英语：Continuously Stirred Tank Reactor，简称CSTR）连续式搅拌槽反应器，是一种广泛应用于化工生产中的反应器，其结构与一般批式反应器有些类似，但最主要的不同是反应器中的反应物与生成物都是连续的进入与输出。 平推流反应器 平推流反应器是指反应器内的物料流动满足塞流模型的反应器，塞流是描述流体的一种理想流动状态，将每一个截面视为一个单元，在每一单元中所有反应物初始浓度均相同，同时，所有的反应物料都假定沿着同一方向流动，而且没有返回混合的情况，另外，所有物料在反应器中的停留时间都相同，最终流出的物料转化率也一致，因此每一单元都可假设为一个微型的批式反应器，以整体来说，塞流反应器的性能，也类似于间歇式反应器。 依据塞流流动的定义，可得知塞流反应器应具有以下特点： 为连续式操作，所以在反应器的每一截面中，物料浓度不随时间改变。 反应器内的径向流动速度分布是均匀的，这是一种理想流动。因为在实际操作中，管内的流体无论是呈紊流或层流，其径向流速分布都是不均的。由此上述假设可推得塞流反应器中，物料浓度与反应速度在径向是均匀分布，仅沿着轴向逐渐变化。 在一般的化工生产中，管径较小、流速较快、长度较长的管式反应器或者固定床反应器通常会以塞流反应器模型来作设计。
高温微波冶金反应器的研究现状及发展趋势
第 21 卷第10 期中国有色金属学报 2011 年 10 月 V ol.21 No.10 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Oct. 2011 文章编号：1004-0609(2011)10-2607-09 高温微波冶金反应器的研究现状及发展趋势 彭金辉 1, 2, 3 ，刘秉国 1, 2, 3 ，张利波 1, 2, 3 ，周俊文 1, 2, 3 ，夏洪应 1, 2, 3 ，张泽彪 1, 2, 3 (1. 昆明理工大学 冶金与能源工程学院，昆明 650093； 2. 昆明理工大学 非常规冶金省部共建教育部重点实验室，昆明 650093； 3. 昆明理工大学 云南省微波能应用及装备技术工程实验室，昆明 650093) 摘要：在简述微波加热基本原理的基础上，评述高温微波冶金反应器近年来的国内外研究现状，分析目前高温微 波冶金反应器存在的主要问题，指出由于高温条件下微波系统的连续稳定性、适用于微波场的大尺寸高温反应内 腔及高效的反应工程设计等难题，除小规模微波设备外，能够满足高温、高效、大功率的微波冶金反应器仍是空 白，解决高温微波冶金反应器工业化应用在微波高温陶瓷材料、大功率微波发生器和物料温度测试等方面存在的 主要问题，提高微波能的转换效率，研制、设计连续、稳定的大功率高温微波冶金反应器是微波工业化实践的关 键。 关键词：单模微波冶金反应器；多模微波冶金反应器；微波；高温；研究现状 中图分类号：TN05 文献标志码：A Research status and trend of high-temperature microwave metallurgy reactor PENG Jin-hui 1, 2, 3 , LIU Bing-guo 1, 2, 3 , ZHANG Li-bo 1, 2, 3 , ZHOU Jun-wen 1, 2, 3 , XIA Hong-ying 1, 2, 3 , ZHANG Ze-biao 1, 2, 3 (1.Faculty of Metallurgy and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming650093, China? 2.Key Laboratory of Unconventional Metallurgy, Ministry of Education, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China? 3.Engineering Laboratory of Microwave Energy Application and Equipment Technology, Yunnan Province, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China) Abstract: The research progress of high-temperature microwave metallurgy reactor was reviewed based on the brief account of the theory of microwave. The exiting problems of high-temperature microwave metallurgy reactor were discussed, which include the stability of microwave metallurgy reactor on the conditions of high temperature, large size high temperature cavity to be the same with microwave fields and design of react engineering. So, it is blank to meet the need of high temperature and high power microwave reactor except small scale microwave equipment. To prepare microwave high-temperature special ceramics, the high-power microwave generator and temperature detection are important. It is conducted that the conversion efficiency of microwave energy, high power microwave metallurgy reactor continuous and steady are the key problems to be overcome for improving the industrial applications. Key words: single model microwave metallurgy reactor? multi-model microwave metallurgy reactor? microwave? high-temperature?research status 基金项目：国家自然科学基金重大项目(51090380)；国家自然科学基金重点项目(50734007)；云南省科技计划项目(2007GA002)；校企预研基金项 目(KKZ4201152010) 收稿日期：2010-05-20；修订日期：2011-07-19 通信作者：彭金辉，教授，博士；电话：0871-5191046；E-mail: Jhpeng_ok@https://www.360docs.net/doc/c911048864.html,
化学键与化学反应教学设计
化学反应与能量 第1节化学键与化学反应（第1课时） 一．三维教学目标 1、知识与技能 了解化学键的含义以及离子键、共价键的形成，增进对物质构成的认识 2、过程与方法 （1）认识化学键是存在于分子内相邻的两个或多个原子间，“强烈的相互作用” （2）通过电解水和氯化氢的形成过程的介绍，了解共价键的形成原因和存在情况。 （3）通过对NaCl形成过程的分析，了解离子键的形成特点. 3、情感、态度与价值观 通过对化学键、共价键、离子键的学习，培养自己的想象力和分析推理能力。通过“分组讨论”“迁移应用”、“交流研讨”、“活动探究”等形式，关注概念的形成。 二、教学重点、难点 （一）知识上重点、难点 教学重点：化学键、离子键、共价键的的含义，化学键与化学反应的实质。 难点：对离子键、共价键的成因和本质理解。 （二）方法上突破点 针对共价键和离子键，这些比较抽象的概念，要以某一实例出发，通过结合微粒反应分析及图片资料等帮助学生理解相关的概念，展开分析剖析，从中提出问题，鼓励学生联想质疑，形成概念。进一步加深对化学反应实质的理解。 三、教学准备 （一）学生准备 1、预习第1节化学键与化学反应的第一部分“一、化学键与化学反应中的物质变化”。 预习中完成导学案： (1)回忆以前学过的几个化学反应：木炭在空气中燃烧、水在通电条件下分解、氢气在氯气中 点燃、合成氨、金属钠在氯气中点燃。 (2)原子核外电子排布规律。 2、将学生每7----8人编为一组。 （二）教师准备 1、教学多媒体设备和多媒体课件； 2、氢气在氯气中的燃烧和钠在氯气中的燃烧实验录象 3、编制“导学案”“当堂检测”。 四、教学方法 讨论法、猜想法、探究法、分析推理法、问题推进法、总结归纳法等方法 五、课时安排 1课时 六、教学过程
《化学动力学与反应器原理》试题与答案
南京工业大学《化学动力学与反应器原理》积欠考试（开）（2011年）答案 班级 学号 姓名 一、是非题：（正确的打“√”，错误的打“×”）（每题2分，共10分） 1．气固催化反应的本征速率是排除了吸附和脱附阻力后的速率方程。 (× ) 2．在全混流和平推流反应器中进行液相反应，由于全混流反应器返混程度最大，故在全混流反应器的反应速率比平推流反应器要小。 (× ) 3. 在相同的温度下，一级连串不可逆反应Q P A →→，在间歇反应器中进行时P 的收率总是高于在全混流反应器中进行时的收率。 （√ ） 4．多级全混釜串联，串联釜数增多，返混程度增大，釜数接近无穷多，返混程度接近全混流。 (× ) 5．对化学反应来说，温度越高，反应速率越大，因此高温操作，可使反应器体积最小。 （ × ） 二、选择题：（每题3分，共15分） 1．幂数型反应速率方程式中以( A )表示各组分浓度变化对反应速率影响。 A ．反应级数 B ．反应计量系数 C ．反应速率常数 D ．反应活化能 2．对一平行—连串反应R A Q P A ?→??→??→?) 3() 2()1( ，P 为目的产物，若活化能次序为： E2 第一节化学键与化学反应 第一课时化学键与化学反应中的物质变化 【学习目标】1、认识化学键的含义以及离子键和共价键的形成，增进对物质构成的认识。 2、认识共价化合物及离子化合物，化合物类型与化学键类型之间的关系。 【重点难点】离子键、共价键的形成及判断。共价化合物和离子化合物的判断。 合作学习自主探究 一、化学键与物质变化 化学键的定义：。 注意：①“原子”是广义的原子，它不仅指H、O、Cl、S等一般原子，还包括Na+、Cl-、0H-、NH4+ 等离子②是直接相邻的原子③是强烈的相互作用④相互作用既包括吸引也包括排斥 练习：完成下列表格 从化学键的角度，化学反应中物质变化的实质是。 思考 1、稀有气体分子中有化学键吗？ 2、在水的三态变化中，H2O 中H—O是否有变化？ 3、将HCl、NaCl分别溶于水，化学键有什么变化？是否是化学变化？ 二、共价键和离子键 回顾:（1）氢气在氯气中的燃烧实验并写出反应的化学方程式 （2）钠在氯气中的燃烧实验并写出反应的化学方程式 1、共价键 通过对H2 + Cl2 2 HCl反应实质的分析，并根据核外电子排布规律思考：氢原子和氯原子为什么有形成分子的趋势？氯化氢分子是怎样形成的？ 定义：。 2、离子键 分析2 Na + Cl2点燃 2 NaCl 反应实质，根据核外电子排布规律思考： 运用核外电子排布的知识解释，钠原子和氯原子是怎样结合在一起的？ 定义：。 【归纳比较】共价键、离子键的比较 1、离子化合物：。 2、共价化合物：。 【练一练】 1．下列关于化学键的叙述正确的是（） A. 化学键是指相邻原子间的相互作用 B. 化学键既存在于相邻原子之间，也存在于相邻分子之间 C. 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互吸引作用 D. 化学键通常是指相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用 2．下列变化不需要破坏化学键的是（） A、加热氯化铵 B、干冰汽化 C、水通电分解 D、氯化氢溶于水 3．下列几组化合物，化学键型不相同的是：（） A. NH3和H2O B. HCl和HNO3 C. H2S和Na2S D. CaCl2和NaCl 4．关于化学键的下列叙述中，正确的是（） A．构成物质的分子中一定含有化学键B．离子化合物可能含共价健 C．共价化合物可能含离子键D．离子化合物中一定含有金属元素 5．下列各数值表示有关元素的原子序数，其所表示的各原子组中能以共价键相互结合成稳定化合物的是 A、8与11 B、9与9 C、2与19 D、6与8 目录 摘要.............................................................................................................................III 1 关于化学反应 (1) 2 关于化学反应器 (2) 2.1 反应器的类型 (2) 2.2 反应器的性能指标 (2) 2.3 反应器的控制要求 (2) 3 反应器的控制方案 (4) 3.1 反应器常用的控制方式 (4) 3.2 温度被控变量的选择 (5) 3.3 控制系统的选择 (6) 4 反应器串级系统的控制原理 (9) 4.1 系统方框图 (9) 4.2 系统原理分析 (9) 5 反应器的部分实现 (11) 5.1 原料的比值控制 (11) 5.2 仪器仪表的选择 (12) 6 设计总结与展望 (13) 参考文献 (14) 化学反应器自动控制系统设计 1 关于化学反应 化学反应的本质是物质的原子、离子重新组合，使一种或者几种物质变成另一种或几种物质。化学反应过程具备以下特点： 1) 化学反应遵循物质守恒和能量守恒定律。因此，反应前后物料平衡，总热量也平衡； 2) 反应严格按反应方程式所示的摩尔比例进行； 3) 化学反应过程中，除发生化学变化外，还发生相应的物理等变化，其中比较重要的有热量和体积的变化； 4) 许多反应应需在一定的温度、压力和催化剂存在等条件下才能进行。 此外，反应器的控制方案决定于化学反应的基本规律： 1．化学反应速度 化学反应速度定义为：单位时间单位容积内某一部分A 生成或反应掉的摩尔数，即 t A A Vd dn r 1± = (1-1) 若容积V 为恒值，则有 dt dC dt V dn r A A A ±=± =/ (1-2) 式中 r A ——组分A 的反应速度，mol/m 3·h ； n A ——组分A 的摩尔数，mol ； C A ——组分A 的摩尔浓度，mol/m 3； V ——反应容积，m 3。 2．影响化学反应速度的因素 实验和理论表明，反应物浓度(包括气体浓度，溶液浓度等)对化学反应速度有关键作用。温度对化学反应速度影响较为复杂，最普遍的是反应速度与温度成正比。而对于气相反应或有气相存在的反应，增大压力(压强)会加速反应的进行。化学反应还受催化剂，反应深度等因素的影响，这些都是要在设计反应器是需要考虑的。 第一章 1. 化学反应工程是一门研究 (化学反应个工程问题)的科学。 2. 所谓数学模型是指 (用数学方法表达各变量间的关系)。 3. 化学反应器的数学模型包括 （动力学方程式、 物料横算式子、 热量衡算式、 动量衡算式 和 参数计算式） 4. 所谓控制体积是指 （能把反应速率视作定值的最大空间范围）。 5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为 （ 分布参数模型）。 6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为 （非定态模型）。 7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为 (累积量=输入量-输出量)。 第二章 1. 均相反应是指 (在均一的液相或气相中进行的反应)。 2. 对于反应aA + bB → pP + sS ，则r P =( p/a )r A 。 3.着眼反应物A 的转化率的定义式为(转化率Xa=转化了的物料A 的量/反应开始的物料A 的量)。 4. 产物P 的收率ΦP 与得率ХP 和转化率x A 间的关系为( Xp/Xa )。 5. 化学反应速率式为r A =k C C A αC B β，用浓度表示的速率常数为k C ，假定符合理想气体状态方 程，如用压力表示的速率常数k P ，则k C =[ (RT)的a+B 次方]k P 。 6.对反应aA + bB → pP + sS 的膨胀因子的定义式为 （P+S ）-(A+B))/A 。 7.膨胀率的物理意义为 (反应物A 全部转化后系统的体积变化率)。 8. 活化能的大小直接反映了 (反应速率) 对温度变化的敏感程度。 9. 反应级数的大小直接反映了(反应速率) 对浓度变化的敏感程度。 10.对复合反应，生成主产物的反应称为 (主反应)，其它的均为(副反应)。 11. 平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应，若E 1＞E 2，选择性S p 与 (A 的浓度) 无关，仅是 (A 的浓度) 的函数。 12. 如果平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应，若E 1＞E 2，提高选择性S P 应(提到 温度)。 13. 一级连串反应A → P → S 在平推流反应器中，为提高目的产物P 的收率，应(降 低)k 2/k 1。 14. 产物P 的收率的定义式为 (生成的全部P 的物质的量/反应掉的全部A 的物质的量) 15. 产物P 的瞬时收率φP 的定义式为(生成的物质的量/反应的A 的物质的量) 16. 产物P 的选择性S P 的定义式为(单位时间内产物P 的物质的量/单位时间内生成产物S 的物质的量) 17. 由A 和B 进行均相二级不可逆反应αA A+αB B = αS S ，速率方程为： r A =－dC A /dt=kC A C b 。 求： （1）当C A0/C B0=αA /αB 时的积分式 （2）当C A0/C B0=λ≠αA /αB 时的积分式 18. 反应A → B 为n 级不可逆反应。已知在300K 时要使A 的转化率达到20%需，而在340K 时达到同样的转化率仅需，求该反应的活化能E 。 第三章 1. 理想反应器是指(理想混合反应器 平推流反应器)。 2. 全混流反应器的空时τ是 (反应器容积) 与(进料的体积流量)之比。 3. 全混流反应器的放热速率Q G ={ 00()A A Hr Ft y x ? }。 4. 全混流反应器的移热速率Q r ={ 012()pm Ft C T T - } 5. 全混流反应器的定常态操作点的判据为{ G r Q Q = }。 6. 全混流反应器处于热稳定的定常态操作点的判据为{ G r Q Q = G r dQ dQ dT dT > }。 处理烟草行业综合废水工程实践 摘要:采用微波化学工艺处理了烟草行业综合废水,工程规模为2 500m3/d。处理前废水平均值为:CODCr1 700mg/L,SS 475mg/L,10·1 mg/L,P 0·72mg/L,pH值8·93;处理后废水水质指标平均值为:CODCr42·1mg/L,SS 4mg/L,氨氮3·7mg/L,P 0·019mg/L,pH值7·91。除氨氮外,废水污染物去除率均达到95%以上,出水水质完全符合GB8978-1996《》的 一级标准,经过消毒可回用。 关键词:微波化学工艺;综合废水;烟草行业 烟草行业废水产生量相对较小,往往容易为人们 所忽视,但其含有高浓度有害物质如、、 酚、等[1],直接排放会严重污染环境。据统计, 我国卷烟厂废水排放量为每箱烟0·35~0·60m3[2],由 此推算,型卷烟厂的废水排放量也相当大。各个 厂家由于生产工艺和产品的不同废水水质也不尽相 同,目前,处理方法主要有普通法、生物法及二者 相结合的处理方法,如水解-BAF-纤维过滤工 艺[3],加沉淀与相结合的工艺[4],在二级 的基础上增设并投药杀菌的处理 工艺[5]等。这些处理工艺分别存在着不同程度的缺 陷,不是投资成本高、管理复杂,就是运行费用高、适 用范围较小等等。 微波技术基于上述工艺缺陷,取长补短,能够较 好的处理综合废水并加以回用,该技术符合国家环保 ,同时和我国长期战略性政策和循环 经济理念也是相吻合的。下面以某烟厂为例, 简要介绍微波技术对其综合废水的处理情况。 1废水水量和水质 某烟厂排出的综合废水由生产废水、和 锅炉水等组成。生产废水包括废水、洗梗废水、 香精香料及部分;生活污水包括污水和 食堂废水等;锅炉水包括锅炉冲渣水和除尘水。总排 放量2 500m3/d,水质综合指标如表1,处理后废 放要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》 的一级标准。 表1综合废水的水量和水质 Tab.1The comprehensive wastewater volume and water qualitymg/L 水量(m3/d) pH值CODCrBOD5SS NH3-N P 2 500 8~10 100~2 000 130~420 400~500 10~15 0·5~1·0 由表1可知,原水浓度较高,BOD5/CODCr <0·3,可生化降解性差,悬浮物高,碱性强且水质变 化幅度较大。 2处理工艺 2.1微波技术化学键与化学反应中的物质变化
化学反应器自动控制系统设计
化学反应工程基本概念
微波化学