化学反应工程基础知识总结(笔记)
化工原理知识点总结笔记
化工原理知识点总结笔记一、化工原理概述化工原理是化学工程学的基础和核心分支，是研究化工过程基本原理和规律的一门学科。
在化工生产中，化工原理被广泛应用于控制反应过程、设计分离装置、优化工艺条件等方面。
化工原理主要包括热力学、化学动力学、传质传热、流体力学等方面的知识。
二、化工热力学热力学是研究能量转化和宏观物质运动规律的学科，化工热力学是将热力学原理应用于化工过程的一种方法。
化工热力学主要包括热力学基本原理、热力学性质、热力学循环等内容。
在化工过程中，热力学原理被用于计算反应热、确定工艺条件、分析热平衡等方面。
1. 热力学基本原理热力学基本原理包括能量守恒、熵增原理、热力学第一定律、热力学第二定律等。
能量守恒原理指出在封闭系统中，能量的总量是不变的；熵增原理指出封闭系统中熵总是增加的；热力学第一定律指出能量既不会被创建，也不会被销毁，只会在不同形式之间转化；热力学第二定律规定了热能不可能自发地从低温物体传递给高温物体。
2. 热力学性质热力学性质包括物质的热力学性质和烃的三相平衡等内容。
物质的热力学性质是指物质在不同温度、压力下的性质表现，例如，比热容、热膨胀系数、热导率等；烃的三相平衡是指烃在气态、液态和固态之间的平衡关系，包括气液平衡、固液平衡、气固平衡等。
3. 热力学循环热力学循环是指利用热能转换成机械能的过程，如蒸汽轮机循环、汽轮机循环、空气循环等。
在化工领域，热力学循环常常用于设计和优化化工过程中的能量转化装置。
三、化学动力学化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科，主要包括反应速率、反应动力学方程、反应机理等内容。
在化工生产中，化学动力学常用于优化反应条件、控制反应速率、提高产物收率等方面。
1. 反应速率反应速率是指单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量，通常用化学反应方程式来表示，如：A + B → C + D，反应速率可表示为：-d[A]/dt = -d[B]/dt = d[C]/dt = d[D]/dt。
化工原理笔记
化工原理笔记化工原理：1. 反应速率与反应动力学- 反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
它受到反应物浓度、温度、催化剂和压力等因素的影响。
- 反应速率可以通过反应速率方程来描述，该方程可以根据实验数据得出。
在一般情况下，反应速率与反应物浓度的关系可以用速率定律表达。
- 反应动力学研究了反应速率的变化规律以及影响速率的因素，包括活化能、反应机理和反应过程等。
2. 化学平衡与平衡常数- 化学平衡是指反应物和生成物浓度达到一定比例，反应速率达到动态平衡的状态。
在平衡状态下，反应物和生成物的浓度保持不变。
- 平衡常数是描述平衡体系中物质浓度之间的定量关系的常数。
它的大小可以通过平衡常数表给出，与温度有关。
- 平衡常数可以用来判断平衡体系中哪种物质浓度较高或较低，从而优化反应条件，提高反应产率。
3. 流体力学与质量传递- 流体力学是研究流体静力学和动力学性质的科学，涉及流体的流动、压力、速度和黏度等参数。
- 质量传递是指物质在流体中的传递过程，可以通过扩散、对流和反应等方式进行。
- 质量传递过程中的传质速率与物质浓度梯度、扩散系数和物质的相对速度等因素有关。
4. 热力学与能量传递- 热力学是研究能量转化与能量传递关系的科学，涉及能量的守恒、热力学循环和热力学性质等。
- 能量传递可以通过热传导、对流和辐射等方式进行。
其中，热传导通过固体或液体中的颗粒间的碰撞进行。
对流则是通过流体的运动传递热量。
- 热力学规定了能量转化的方向和限制，例如热机效率和热交换的工作原理。
5. 反应工程与反应器设计- 反应工程是将化学反应原理与工程实践相结合的学科，包括从反应过程设计到反应器的选择和设计等。
- 反应器是进行化学反应的装置，可以根据不同的反应特性选择不同类型的反应器，如连续型或批量型反应器。
- 反应器设计需要考虑反应速率、传质和传热等因素，以实现高效率的反应和优化生产成本。
6. 安全与环境保护- 在化工过程中，安全和环境保护是非常重要的考虑因素。
化学反应工程_备课笔记
绪论一、化工生产中设备的分类化工产品的生产是通过一定的工艺过程实现的，工艺过程是指从原料到制得产品的全过程。
图1是以天然气或石脑油为原料生产合成氨的工艺过程。
图2每个化工产品的工艺过程是不同的，但有共同的特点：1，工艺过程是由设备、管道、阀门和控制仪表组成的；2，化工设备分为两大类（1）不含化学反应的设备这类设备中没有发生化学反应，只改变物料的状态，物理性质，不改变其化学性质。
图中的鼓风机、泵、换热器、冷却塔和贮槽中没有化学反应发生，只有物理过程，是不含化学反应的设备。
在鼓风机和泵中只有能量的转换，从中能转换成机械能，输送物料；在换热器和冷却塔中只改变物料的温度，物料的化学性质没有起变化；贮槽只是起贮存物料作用（2）化学反应器在这类设备中发生了化学反应，通过化学反应改变了物料的化学性质图中的一段炉、二段炉、变换炉、甲烷化炉、合成塔等都是化学反应器。
物料在反应器中发生了化学反应，物料性质起了变化。
可见，化学工业生产是由物理过程和化学反应过程组成的，其中化学反应过程是生产过程的关键。
化学反应器的任务是完成由原料转变到产物的化学反应，是化工生产的核心设备。
“化学反应工程”的研究对象是工业规模的化学反应器。
二、《化学反应工程》任务“化学反应工程”于50年代初形成，是化学工程的一个分支。
1957年如开了第一次欧洲化学反应工程伎议，会议确定了化学反应工程的研究内容和任务。
“化学反应工程是化学工程的一个部分，它是科学的一个分支，它还处在发展阶段。
它的目的在于控制工业规模的化学转化率并最终达到恰当和成功的反应器设计。
有各种因素对反应器设计起着重要作用，如流动现象、质量和热量传递以及反应动力学。
首先必须对这些因素了解，工业规模反应器的开发只能从上述因素间的关系和相互作用中得到了解”。
化学反应工程的任务是研究化学反应器中质量和热量的传递过程、流动状况和反应动力学，最终目的是设计化学反应器。
三、化学反应器的特点考察CO变换反应：CO + H2O CO2+ H2反应在固定床变换炉中进行，变换炉中装有固体催化剂，反应过程如下：CO 、 H2O由气相主体到达颗粒外表面；CO 、 H 2O 由颗粒外表面到达颗粒内表面； CO 、 H 2O 在颗粒内表面上起反应；CO 2 、 H 2由颗粒内表面到达颗粒外表面； CO 2 、 H 2由颗粒外表面到达气相主体。
化学反应基础知识
化学反应基础知识化学反应是物质之间发生变化的过程，它是研究物质性质和变化规律的重要内容。
本文将介绍化学反应的基础知识，包括反应方程、反应类型和速率等内容。
一、反应方程反应方程是描述化学反应的公式，它由反应物、产物和化学符号组成。
通常用化学符号表示反应物和产物，用箭头表示反应的方向。
例如，硫酸和钡离子反应生成硫酸钡的方程式可以写为：H2SO4 + Ba2+ → BaSO4 + 2H+在反应方程中，反应物位于箭头的左侧，产物位于箭头的右侧。
箭头的方向表示反应的进行方向，→ 表示正向反应，← 表示逆向反应。
二、反应类型化学反应可以分为许多不同类型，包括酸碱反应、氧化还原反应、置换反应等。
以下是其中几种常见的反应类型的介绍：1. 酸碱反应：酸碱反应是指酸和碱反应生成盐和水的反应。
其中，酸质子给出，碱质子接受。
例如，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水：HCl + NaOH → NaCl + H2O2. 氧化还原反应：氧化还原反应是指物质的氧化态和还原态发生变化的反应。
其中，氧化剂接受电子，还原剂给出电子。
例如，铁离子和铜离子的反应可以写为：Fe2+ + Cu2+ → Fe3+ + Cu+3. 置换反应：置换反应是指一个离子或原子取代另一个离子或原子的反应。
例如，铜和硫酸反应生成黄铜：Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2三、反应速率反应速率是衡量反应进行速度的指标，它可以通过反应物浓度变化的快慢来确定。
影响反应速率的因素包括反应物浓度、温度、催化剂等。
1. 反应物浓度：反应物浓度越高，反应发生的速度越快。
这是因为高浓度会增加反应物之间的碰撞频率。
2. 温度：温度升高能够提高分子的平均动能，增加碰撞的有效能量，从而加快反应速率。
3. 催化剂：催化剂能够降低反应活化能，使反应速率加快，但自身不参与反应。
以上是化学反应基础知识的简要介绍。
化学反应作为化学学科的核心内容，对于深入理解物质变化规律和应用具有重要意义。
武汉大学《化学工程基础》考研重点笔记
以使用同样的破碎机进行破碎操作。
单元操作的分类——根据其内在的理论基础分类
以动量传递为基础
流体的输送、压缩、沉降、过滤、搅 拌
三传
以热量传递为基础
加热、冷却、热交换、蒸发等
以质量传递为基础
蒸馏、吸收、吸附、萃取等
一反：化学反应工程——各种类型的化学变化过程
通过三传一反，主要解决化工生产上的哪些问题？ ①设计高效能的装置和设备，或改进现有的设备，提高生产能力。 ②确定操作的适宜条件及允许的变动范围，使生产尽可能在最高效率
1．3 化学工程学简介 1．化学工程学及其研究对象和任务
形态各异的各种化工生产过程是由多个环节所组成。任何化工生产过程总 涉及两个基本内容：工程和工艺。因此，本课程的内容也包括化学工程和化学工 艺两个部分。 化工生产过程和工艺方法可以是千差万别，但是任何化工生产过程都可以分解成 为两类过程：化学反应过程和物理处理过程。 化学工程研究和探讨的是化工生产过程中共同性物理操作的规律及其工程性质 的问题。化学工艺学研究如何利用天然原料或半成品通过适 的化学和物理方法将其加工成产品。 2．化学工程学的几个基本概念 （1）物料衡算——基于质量守恒定律 它反映了生产过程中各种物料（原料、产物、副产物）等之间的量的关系。是分 析生产过程、每个设备操作情况以及进行过程设计的基础。 其衡算式为：输入物料量-输出物料量=累积物料量 对于连续稳定生产，过程中无积累：M 输入物料=M 输出物料
化工基础知识
化工基础知识化工基础知识是指化工学科最基本的理论、原理、方法和技术，是化工工程师必须掌握的基本内容。
下面将介绍一些重要的化工基础知识。
1. 化学反应原理：化学反应是化学变化的过程，是化学反应工程的基础。
化学反应原理包括反应热力学、反应动力学和化学平衡等内容。
热力学研究反应系统的能量变化，动力学研究反应速率和反应机理，平衡研究反应系统达到最终状态时的状态。
2. 物质平衡：物质平衡是化工过程设计的基础，涉及物质在化工过程中的输入、输出和转化。
物质平衡可以用质量平衡和物质计量来计算，常用的方法包括物料的输入输出检测和流程图的绘制。
3. 能量平衡：能量平衡是热力学系统中能量变化的描述，涉及热力学图表、热平衡计算和热力学过程分析。
能量平衡通常通过测量传热和计算热量的输入和输出来进行。
4. 流体力学：流体力学是研究流体力学特性和其运动规律的学科，包括流体的密度、压力、粘度以及流体运动的速度和方向等。
化工过程中的流体力学计算可以用来优化管道设计、分离设备和混合设备的选型和运行。
5. 传质过程：传质过程是物质在物理和化学过程中通过不同相界面的传递和转化。
传质过程包括扩散、对流和传质平衡等，常用传质模型包括菲克定律、斯特拉维安定律和质量对数平衡。
6. 反应器设计：反应器设计是化工工程中的重要环节，涉及到反应器的选择、尺寸和运行条件的确定。
反应器设计需要考虑反应物的转化率、反应速率、反应温度和压力等因素。
7. 分离过程：分离过程是将混合物中的组分物质分离出来的过程。
常用的分离过程包括蒸馏、萃取、吸附和结晶等。
分离过程的选型需要考虑分离效果、能耗和操作难度等因素。
8. 化工安全：化工安全是化工工作中最重要的因素之一，涉及到化工过程中的安全生产、事故预防和紧急救援等。
化工安全需要遵循国家相关的安全法律法规和标准，采取合理的工艺措施和安全控制措施。
以上是一些重要的化工基础知识，化工工程师必须了解和掌握这些基础知识才能够进行化工过程的设计、运行和优化。
化工背诵知识点总结
化工背诵知识点总结化工是一门涵盖广泛的学科，涉及到化学、物理、生物、工程等多个领域。
在学习化工的过程中，背诵知识点是非常重要的一环。
本文将对化工背诵知识点进行总结，以便帮助学习化工的人更好地掌握相关知识。
一、化学基础知识1. 元素周期表元素周期表是化学领域中最常用的工具之一。
它是由化学元素按照原子序数从小到大排列而成的表格。
元素周期表不仅可以帮助我们了解元素的性质，还可以帮助我们预测元素的反应性和化合物的形成。
2. 化学键在化学中，化学键是原子之间的相互作用力。
常见的化学键有共价键、离子键和金属键等。
共价键是原子通过共享电子来形成的，离子键是原子通过电子转移来形成的，金属键是金属原子通过电子云的结合来形成的。
3. 化学方程式化学方程式是用化学符号表示化学反应过程的等式。
它由反应物、生成物和反应条件组成。
化学方程式可以帮助我们了解化学反应的过程和产物。
4. 化学平衡化学平衡是指在一个化学反应中，反应物和生成物的浓度达到一定的比例关系，使得反应过程处于动态平衡状态。
化学平衡的一般表达式为：aA + bB = cC + dD，其中a、b、c、d分别表示反应物和生成物的摩尔数。
二、化工原理1. 反应动力学反应动力学是研究化学反应速率和反应机理的科学。
在化工中，反应动力学可以帮助我们优化反应条件，提高反应效率。
2. 热力学热力学是研究能量转化和传递的科学。
在化工中，热力学可以帮助我们计算反应热、反应焓等关键参数，从而优化反应条件。
3. 传质与传热传质与传热是化工过程中非常重要的环节，它们决定了反应物质的传递速率和热量的传递效率。
在化工中，我们需要了解不同传质与传热方式的特点和优缺点，以便选择适合的传质传热设备。
4. 反应工程反应工程是研究化工反应过程的科学，它包括反应器设计、反应条件优化等内容。
在化工背诵中，我们需要了解不同反应器类型的特点和应用，以及反应条件对反应效率的影响。
三、化工单位操作1. 分离技术分离技术是化工过程中常用的操作，它可以将混合物中的不同组分分离出来。
化学反应工程笔记第九章
所以各种化工基础数据甚为缺乏
聚合反应工程的基础研究
化学反应工程基础
化学流变学基础
聚合反应工程基础
搅拌和混合的基本原理
聚合釜的传热
聚合釜反应器的放大
集合过程中的工艺和设备基础
加聚反应
逐步聚合 开环聚合 共聚合
小反分应子；间简通称过加聚聚合反形应成。高分子化合物的反应叫加成聚合
单体 能形成高分子化合物的低分子化合物
链节 化学组成相同，可重复的最小单位 重要概念
聚合度 链节的数目
聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n
单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物
加聚反应的特点 发的量生化为加学单聚组体反成相应跟对的单分过体子程的质中化量，学的没组整有成数副相倍产同。物。产聚生合，物聚相合对物分链子节质
一般地,链节主碳链上的碳原子数为偶数
第九章
聚合反应工程包括 物理过程 热度量分的布传。递、物质的流动、反应器内产生温度分布和浓
动素力学和传递结合成为化学反应工程研究中最活跃的因
反应机理多样
聚合反应工程的特点
2布．和在序聚列合分过布程。中聚，合聚物合结度构及，其以分至布聚．合共物聚性物能组等成问及题其；分 多数聚合物体系粘度很高
加聚反应的类型
自聚反应 共聚反应
逐现与步出连增与锁⻓连聚，锁合而聚不转合同化完，率全逐在不步聚同聚合的合初规的期律基即。本可特达征到是很聚高合，度因随此时表间
逐步聚合的类型
缩聚反应 逐步加成聚合
环状单体在引发剂作用下开环，形成线型聚合物。
聚生合。过程中只发生环的破裂,没有新的化学键和基团产
开环聚合的特征 与连锁聚合相比较
与逐步聚合反应相比较
由一种单体参加的聚合反应
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学反应工程基础知识总结（笔记）
1、化学反应工程是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。
如何将其在工业规模上实现是化学反应工程的主要任务。
2、理想置换反应器的特点：①由于流体沿同一方向，以相同速度向前推进，在反应器内没有物料的返混，所有物料通过反应器的时间都是相同的②在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性是一致的③在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位置改变，不随时间改变。
3、全混流反应器的特性①物料在反应器内充分返混②反应器内各物料参数均一③反应器的出口组成与器内物料组成相同④反应过程中连续进料与出料，是一定常态过程。
4、返混的定义：物料在反应器内不仅有空间上的混合而是有时间上的混合，这种混合过程称返混。
5、非均相催化反应过程步骤①反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递②反应组分从外表面向催化剂内表面传递③反应组分在催化剂表面的活性中心上吸附④在催化剂表面上进行化学反应⑤反应产物在催化剂表面上解吸⑥反应产物从催化剂内表面向外表面传递⑦反应产物从催化剂的外表面向流体主体传递
6、兰格缪尓（Langmuir）吸附模型条件①催化剂表面上活性中心分布是均匀的②吸附活化能和脱附活化能与表面吸附的程度无关③每个活性中心仅能吸附一个气相分子④被吸附分子间互不影响，也不影响空位对气相分子的吸附。
7、焦姆金（Temkhh）吸附模型：
一般吸附活化能随覆盖率的增加而增大，脱附活化能则随覆盖率的增加而减小，因此吸附热必然随覆盖率的增加而减小。
8、催化剂颗粒内气体扩散：多孔催化剂颗粒内的扩散现象是很复杂的。
除扩散路径极不规则外，孔的大小不同时，气体分子扩散机理亦有所不同。
当孔径较大时，分子的扩散阻力要是由于分子间碰撞所致，这种扩散通常所称的分子扩散或容积扩散。
当微孔的孔径小于分子的平均自由程时，分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞，从而使分子与孔壁的碰撞成为扩散阻力的主要因素，称为克努森（Knudson）扩散。
9、一微拟均相非理想流模型①流体在床层中流动属非理想流动，但遵循轴向扩散模型②流体沿床层径向温度、浓度是均一的，仅沿轴向变化③流体与催化剂在同一截面处的温度、浓度相同。
三个基本方程：动量、物料、热量衡算方程。
10、流体床反应器的特点①流体床反应器采用的催化剂颗粒直径远小于固定床反应器选用的颗粒直径。
则流化床反应器中颗粒外表面积远大于固定床反应器中颗粒的外表面积②由于流化床反应器颗粒直径较小，催化剂颗粒的内扩散影响可忽略。
③流体通过床层时基本上可视为平推流，催化剂颗粒在床内运动接近全混流。
④由于颗粒在床内运动激烈，故要求颗粒有足够强度。
11、气液反应过程的步骤 ①气相中反应组分由气体透过气膜扩散到气液界面②该组分进入液相后通过液膜扩散到液相主体③进入液相的该组分与液相中反应组分进行反应生成产物④产物由液相主体透过液膜扩散到气液界面⑤产物从气液界面透过气膜扩散到气相主体。
12、简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？
空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。
（①分）反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。
（①分）停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。
（①分）由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之比，所以三者相等。
（②分）
13、简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？ 阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统，（①分）在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A 且浓度为0A C 的流体，（①分）同时保持系统内流动模式不变，并在切换的同时，在出口处测出出口流体中示踪剂A 的浓度随时间的变化。
（①分）对应的曲线为F （t ），0)(A A C C t F 。
（②分）
14、简述均相反应及其动力学的研究内容？
答：参与反应的各物质均处于同一个相内进行的化学反应称为均相反应。
均相反应动力学是研究各种因素如温度、催化剂、反应物组成和压力等对反应速率、反应产物分布的影响，并确定表达这些影响因素与反应速率之间定量关系的速率方程。
15、对于可逆放热反应如何选择操作温度？
答：1）对于放热反应，要使反应速率尽可能保持最大，必须随转化率的提高，按最优温度曲线相应降低温度； 2）这是由于可逆放热反应，由于逆反应速率也随反应温度的提高而提高，净反应速率出现一极大值；3）而温度的进一步提高将导致正逆反应速率相等而达到化学平衡。
16、简述气-液反应的宏观过程：A （g ） + bB （l ）→ 产物（l ）？
1）反应物气相组分从气相主体传递到气液相界面，在界面上假定达到气液相平衡； 2）反应物气相组分A 从气液相界面扩散入液相，并在液相内反应； 3）液相内的反应产物向浓度下降方向扩散，气相产物则向界面扩散； 4）气相产物向气相主体扩散。
17、简述固定床反应器的优缺点？
1）催化剂在床层内不易磨损； 2）床层内流体的流动接近于平推流，与返混式反应器相比，用较少的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力； 3）固定床中的传热较差； 4）催化剂的更换必须停产进行。
18、简述双膜理论？
该模型设想在气-液两相流的相界面处存在着呈滞流状态的气膜和液膜，而把气液两相阻力集中在这两个流体膜内，而假定气相主体和液相主体内组成均一，不存在传质阻力。
组分是通过在气膜和液膜内的稳定的分子扩散过程来进行传质的，通过气膜传递到相界面的溶质组分瞬间的溶于液体且达到平衡。
因此，把复杂的相间传质过程模拟成串联的稳定的双膜分子扩散过程的叠加，相间传质总阻力等于传质阻力的加和。