化学反应工程总结..

3.幂函数型动力学方程
单一反应动力学方程 复合反应动力学方程 化学计算数物理意义
m
Ri ijrj j1
接触时间、空间速度概念
动力学参数与热力学参数之间的关系
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4.多相催化反应的表面反应动力学方程 多相催化反应过程阶段 控制步骤的特点 化学吸附与物理吸附的区别 理想吸附，真实吸附的特征 朗格缪尔吸附：Ea、Ed与θ无关
1
1
th(3
)
1
3
当 0.3时, 1 ,内扩散影响可忽略 当 5 时, 1 ,过程为内扩散控制
5
消除内外扩散措施： 消除内扩散 降低催化剂粒度 消除外扩散 提高气体质量流速
6.理想流动反应器 间歇反应器、理想置换反应器、理想混合反应器特点 年龄和寿命：年龄是对反应器内物料粒子而言 寿命是对反应器出口处物料粒子而言 返混产生原因及其对化学反应的影响 化学反应器评选方法 重点：简单反应器 组合反应器
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二、多相催化反应动力学模型建立方法
1.写出反应机理，再根据反应机理和控制步骤建立动力学模型
2.根据给出的反应机理和控制步骤建立动力学模型
三、工程计算
1.内扩散有效因子计算
1
1
th(3 )
1
3
VP SP
kS Si kV 一级不可逆反应 (1 )Deff
* VP SP
kS Si (1 )Deff
四、绘图 1.停留时间分布曲线 活塞流反应器 全混流反应器 非理想流动反应器 2.多段绝热式催化反应器 反应器结构示意图 反应器温度—反应率操作示意图 3.连续换热方式及轴向温度分布图 双套管并流式 三套管并流式 单管并流式 能根据最佳温度过程实现条件分析轴向温度分布的合理性
方差判别法
活塞流 2 0 全混流 2 1
非理想流动 0 2 1
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9.固定床反应器 固定床反应器类型 最佳温度概念 多段绝热式催化反应器工艺特征, T-X操作示意图 多段间接换热式催化反应器各段始末温度—反应率最佳 分配原则、最佳分配条件及其意义 连续换热式固定床催化反应器实现催化床最适宜温度过 程的条件
nC
n1 AS
n级不可逆反应
表观反应速率常数 kV* kV
9
2.反应器工程放大设计计算
间歇反应器：
VR V t t ,t CAo
dx x Af
A
r x Ao A
理想混合反应器：
VR B
VoCAo
xAf xAo rAf
理想置换反应器： VRp VoCAo
当T=常，V=常时：
dx x Af
《化学反应工程》课程总结
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一、基本概念
1.化学反应的转化率、收率和最终选择性
转化率：
间歇反应过程：xi
nio ni nio
流动反应过程：xi
Nio Ni N io
等容过程：xi
Cio Ci Cio
转化率、收率和最终选择性关系： yQA SQA xAf
2
2.反应速率的工程表示方式 间歇系统 流动系统 均相反应 多相反应 单一反应 复合反应
7.停留时间分布概念
6
停留时间分布函数、分布密度定义
停留时间分布测定方法
阶跃法 J C
平均停留时间： CO
脉冲法
J (
)
V M
CP
指整个反应物料在反应器内的逗留时间，而不是指
个别物料粒子，流型只能改变物料粒子的停留时间
分布，而不能改变平均停留时间
8.反应器流型判别方法
停留时间分布曲线判别法
A
r x Ao A
对一级不可逆反应：
VR
VO kV
1
ln
1
x
Af
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ln
1
1 x
Ao
对n级不可逆反应：VR
VO
k
Cn 1
V Ao
n
1 1
1 xAf
n 1
1
1
xAo
n1
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理想流动反应器组合计算 活塞流反应器串联 全混流反应器串联 活塞流反应器串联全混流反应器 全混流反应器串联活塞流反应器
捷姆金吸附： Ea Eao Ed Edo
弗朗德力希吸附： Ea
E
o a
ln
Ed
E
o d
ln
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5.气固相催化反应宏观动力学
气固相催化反应的浓度特征：
外扩散控制
内扩散控制
化学动力学控制
有效因子：
o
1 Da
CAg CAs CAC CA*
CAg CAs CAC CA* CAg CAs CAC CA*