《化学反应工程》总复习总结
管式与釜式反应器反应体积的比较
1.正常动力学
A
1 (−RA )
F
0
B
D
E
H
K
X A1 X A
X A2
VrM
= Q0cA0 X A2 [−RA ( X A )]
VrM
= Q0cA0 X A1 + Q0cA0 ( X A2 − X A1)
[−RA ( X A1)]
[−RA ( X A2 )]
∫ Vrp
移热速率变化率 大于放热速率
M、N、 P为定态 点，N点 最佳
连续釜式反应器的操作温度
AHUT
第四章 管式反应器
返混：在流体流动方向上停留时间不同的流体粒 子之间的混合称为返混，也称为逆向混合。
管径较小，流速较大的管式反应器——可按活塞 流处理 剧烈搅拌的连续釜式反应器——可按全混流处理
管式反应器的反应体积计算及与CSBR与CSTR的比 较（正常、反常动力学及反应速率有极大值的情 况）
固定床反应器的分类
固定床催化反应器按催化剂床是否与外界进行热量交换分为绝热 反应器和换热反应器。绝热反应器分为单段绝热反应器和多段绝 热反应器。多段绝热反应器，按段间换热方式的不同，可分为三 类， 间接换热式、原料气冷激式和非原料气冷激式。
（1）浓度的影响与主、副反应级数有关，α＝β ， 与浓度无关；α>β，浓度增高，瞬时选择性增加； α< β，浓度增高，瞬时选择性降低
AHUT
第二章 反应动力学基础
（2）温度的影响与主副反应活化能有关：E主＝E 副 ，与温度无关E主>E副，温度增高，瞬时选择性增 加；E主< E副，温度增高，瞬时选择性降低 提高连串反应中间产物收率的措施 （1）采用合适的催化剂； （2）采用合适的反应器和操作条件； （3）采用新的工艺（如反应精馏，膜反应器等） 催化剂主要组成 主催化剂、助催化剂、载体 物理吸附与化学吸附的特点
流反应器的大小。
• 解：
每小时己二酸进料量FA0，己二酸相对分子质量为 146，则有：
FA0
=
2400 24 ×146
=
0.684
kmol ⋅ h−1
处理体积为：
Q0
=
FA0 cA0
=
0.684 4
=
0.171
m3 ⋅ h −1
• 对PFR
∫ τ
= VR Q0
= cA0
xA2 xA1
dxA − rA
n= A0 xAf dxA V 0 rA
CA0
xAf 0
dxA rA
平推流
Q0
反应器
∫ τ
= CA0
xAf 0
dxA rA
全混流反 应器
VR
=
V0CA0 (xAf − (rA ) f
xA0 )
=τ V=R CA0 (xAf − xA0=) CA0 − CAf
VQ00
(rA ) f
(rA ) f
• 例 某厂生产醇酸树脂是使己二酸与己二
AHUT
第七章 多相催化反应器的设计与分析
固定床反应器的优缺点
1.固定床反应器的优点是：①返混小，流体同催化剂可进行有效 接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。②催化剂机械 损耗小。③结构简单。 2.固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使 是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升， 超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换。
∫ ( ) ( ) VR
Q0
= cA0
xA2
dxA
0 kcA2 0 1− xA
2
=1 k cA 0
xA2 1− xA2
• 代入数据xA=0.8时：
VR
=
0.171 1.97 ×10−3
×4
×
(1
0.8
− 0.8)
×
1 60
= 1.45
m3
• xA=0.9时：
VR = 3.26m3
AHUT
第五章 停留时间分布
连续流动反应器
间歇反应器
XA
XA
G
G0
搅拌速度 r0
AHUT
（2）一般情况下，反应速率总是随颗粒尺寸的增大而减小。在 催化剂床层中装填同样形状但粒度不同的同一种催化剂，通入反 应气体，在相同反应条件下测定其反应速率。当粒度减小到某一 尺寸Rc后，再减小粒度对反应速率不再有影响，对R≤Rc的催化 剂颗粒，内扩散阻力对反应过程可以认为没有影响。
SdX A
0
间歇 反应
器
当瞬时选择性随关键组分转化率增大而单调下降时，
收率顺序：
间歇釜>多个连续釜串联>单一连续釜
当瞬时选择性随关键组分转化率增大而单调上升时？
定态操作点的确定 能够自动恢复的操作点称做稳定的定常态操作点，不能 自动恢复的称做不稳定的定常态操作点。
dqr > dqg dT dT
பைடு நூலகம்
AHUT
催化剂内气体扩散的形式及判据（分子扩散、努森 扩散）
当λ/2ra≤10-2时，分子间的碰撞机率大于分子和孔壁的 碰撞机率，扩散阻力主要来自分子间的碰撞，这种扩 散称之为分子扩散。分子扩散与孔径无关。 当λ/2ra≥10时，分子和孔壁的碰撞机率大于分子间的碰 撞机率，扩散阻力主要来自分子和孔壁间的碰撞，这 种扩散称之为努森扩散。分子扩散与孔径有关。
[−RA ( X A1)]
[−RA ( X A2 )]
∫ Vrp
= Q0cA0
X A2
dX A
0 [−RA ( X A )]
对反常动力学情况，结论与正常动力学相反。
( −r ) = k cn
A
A
对于不可逆反应：单调递增意味着反应级数n＞0
（转化率 ）
单调递减意味着反应级数n＜0
也即：
对于不可逆反应：
AHUT
多相催化反应过程中内外扩散影响的判定
（1）在管式反应器中装入催化剂，催化剂体积为V，原料流量 为Q，同时改变V和Q，使空速保持不变，计算流体的质量速度 G。保持T、cA0、空速τ不变的条件下改变G，测出口转化率X。 当出口转化率超过某一值G0时，G值再增加，出口转化率不再 改变。说明G≥G0时，外扩散对反应过程已无影响；间歇反应器， 外扩散与搅拌装置的搅拌速度有关，当r≥r0 ，外扩散无影响。
= Q0cA0
X A2
dX A
0 [−RA ( X A )]
达到相同的转化率，
管式反应器所需的反应体积小于釜式反应器
管式与釜式反应器反应体积的比较
2.反常动力学
G
1
(−RA ) L
0
M
N
P
X X A1
X A2
A
VrM
= Q0cA0 X A2 [−RA ( X A )]
VrM
= Q0cA0 X A1 + Q0cA0 ( X A2 − X A1)
•当n＞0时选用平推流优于全混流
•当n＜0时则应选用全混流反应器
•当n＝0时反应速率不随浓度的变化而变化,故用平
推流或全混流均可。
管式与釜式反应器反应体积的比较
3.有极大值情况
1 (−RA )
0
若:
XAf < XAm ，则 Vrp > Vrm 若：
XAf > XAm ，则 Vrp < Vrm 若：
化学反应工程 课程总结
AHUT
绪论
化学反应工程的内容 化学反应动力学、反应器的设计与分析 三传一反 热量传递、动量传递和质量传递，化学反应动 力学 转化率、收率、选择性的计算 反应过程的放大方法 逐级经验放大法、相似放大法、数学模型放大 法 物料与热量衡算式 输入=输出+反应+累积
AHUT
∞
∑ (C)P t
tm =
0 ∞
∑ (C)P
0
∞
∑ (C)P t 2
σ2 =
0 ∞
−
t
2 m
∑ (C)P
0
AHUT
第六章 多相系统中的化学反应 与传递现象
气固催化反应的7个步骤，3个过程
1反应物由气流主体扩散到催化剂外表面； 2反应物由催化剂外表面扩散到内表面； 3反应物在催化剂表面活性中心上吸附； 4吸附在活性中心的反应物进行化学反应； 5产物在催化剂表面活性中心上脱附； 6产物由催化剂内表面扩散到外表面； 7产物由催化剂外表面扩散到气流主体。 ①1,7为外扩散过程 ②2,6为内扩散过程 ③3,4,5为化学动力学过程
醇以等摩尔比在70℃用间歇釜并以H2SO4 作催化剂进行缩聚反应而生产的，实验
测得反应动力学方程为：
−RA
=
kc
2 A
kmol ⋅ m−3min −1
k = 1.97 ×10−3
m3kmol −1min −1
• cA0=4 kmol.m-3
• 若每天处理2400kg己二酸，求： • 计算转化率分别为80％、90％时所需平推
X Am
X
' Af
X Af
XAf ’> XAm ，则 Vrp > Vrm
XA
此时，可以：
釜式与管式的串联
1/(-rA)
先全混流后平推流 1/(-rA)
先平推流后全混流
xA
xA
以最小值为分界点，用两个不同类型的反应器串连先全混 流后平推流，可使空时最小。反之若平推在前全混在后， 则效果差。
∫ ∫ 间= 歇应釜器式反 t
理想的平推流和间歇釜停留时间相同，无返混。 全混釜反应器的返混无穷大，浓度温度均一。
非理想流动现象： （1）滞留区（死区） （2）沟流与短路
（3）循环流
（4）流体流速分布不均匀 （5）扩散
《化学反应工程》课程综合复习资料
《化学反应工程》课程综合复习资料一、填空题：1.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中，属于本征动力学范畴的三步为、和。
2.多级混合模型的唯一模型参数为，轴向扩散模型的唯一模型参数为。
3.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是。
4.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是、和。
5.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和。
6.反应级数（可能/不可能）是0，基元反应的分子数（可能/不可能）是0。
7.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度，并且（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
8.对于一个在全混流反应器里进行的放热反应，一般可以出现三个定常态操作点M1、M2、M3，如下图所示，其中M1和M3这两点我们称之为的定常态操作点，M2则称为的定常态操作点。
实际操作时，我们一般选择M1、M2、M3中哪一个操作点？X AT9.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为和阶跃示踪。
二、选择题：1.对于瞬时收率和总收率，下列正确的说法有（多项选择）。
A. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；B. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；C. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系；D. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系。
2.某反应速率常数的单位为m3/(mol.hr)，该反应为级反应。
A. 零级；B. 一级；C. 二级；D. 不能确定。
3. 对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k n E ,k −−−→−−−−→−，，活化能E 1 > E 2，反应级数n 1 < n 2，如果目的产物是R 的话，我们应该在 条件下操作。
A. 高温、反应物A 高浓度；B. 高温、反应物A 低浓度；C. 低温、反应物A 高浓度；D. 低温、反应物A 低浓度。
(完整word版)化学反应工程学知识点总结
第一章1、过程工业：以物质转化为核心2、装置与产品制造工业：以物件的加工和组装为核心3、化工过程：原料获取(预处理）、化学反应过程、产品分离和提纯4、本科目研究的对象:以工业规模进行化学反应过程,目的：实现工业反应过程的优化5、实现工业反应过程的优化分两类:设计优化、操作优化6、反应过程优化的技术指标:反应速率、反应选择率、反应收率、能量消耗7、决策变量：结构变量、操作方式、工艺条件（结构变量：反应器类型，单相：均相管式反应器和均相釜式反应器，两相,：固定床反应器，液化床，气液相反应器，三相：）（操作方式：间歇、连续、半连续，加料方式：一次性、分批加料、分段加料）8、化学反应工程研究的内容：1化学反应过程（容积、表面反应过程）1、物理传递过程（反混合不均匀性、传质过程、传热过程）9、研究方法(数学模型法）:数学表达式即动力学方程式（一反）、物料、热量、动量衡算式(三传）、参数计算式10、数学模型法基本特征:过程分解、过程简化第二章1、化学反应动力学是研究化学反应速率和机理的科学2、本征动力学（微观）:排除物理过程，表观动力学（宏观)：包含物理过程3、反应速率定义：反应量/（反应时间）（反应区）4、均相前提：分子尺度上混合均匀、特征：无物理过程5、复杂反应（可逆反应、自催化反应、平行反应、串联反应）6、固体催化剂的组成及活化:特点:活性、选择性、稳定性,组成：活性成分、载体、助催化剂，活化：还原。
7、化学反应过程分为：容积反应过程、表面反应过程8、气固相催化反应过程包括：(内、外)扩散过程、表面反应过程9、吸附模型:理想吸附模型、真实吸附模型10、反应级数的工程意义是：表示反应速率对于反应物浓度变化的敏感程度11、气液非均相反应过程的反应区取法分为：选用液相体积、选用反应器体积12、在包含物理过程影响下测得的反应速率称为表观反应速率。
13、物理传质过程与化学反应过程串联时，通常是慢一步速率的决定表现反应速率(过程速率的控制步骤）14、均相反应动力学是研究反应在同一项中进行的规律性.15、工程上实际的均相反应应满足两个条件：反应系统可以成为均相、预混合过程的时间远小于反应时间吸附分为物理、化学吸附16、化学吸附可分为：活化化学吸附、非活化化学吸附17、化学反应速率特征可以概括地表示为反应速率的浓度效应、温度效应18、基本的物理过程有：返混、传质、传热19、气固相催化反应是指气体在固体催化剂上进行的催化反应第三章1、反应器设计的基本内容：选择合适的反应器类型、确定最佳工艺条件、计算反应器体积2、反应器设计的基本方程包括反应动力学方程式、物料衡算方程式、热量衡算方程式、动量衡算方程式3、物料衡算和反应速率式式描述反应器性能的两个最基本的方程式4、辅助时间是指装料、升温、降温、卸料、清洗时间的总和5、反应后期转化问题的严重程度顺序是：二级＞一级＞零级6、反应物同时进行两个或两个以上的反应成为平行反应7、平行反应选择率的温度效应是：高温度有利于活化能高的反应8、串联反应：反应物能进一步反应生成其他副产物的反应9、间歇反应器的反应体积是指反应物在反应器中所占的体积第四章1、反应前后物料浓度变化不明显：衡容反应系统2、表征反应前后分子数变化程度的方法的有：膨胀率发、膨胀因子法3、膨胀率￠的定义是指反应组分全部转化后系统体积变化的分率第五章1、全混流：釜式反应器中，一边连续加料、另一边连续出料2、返混：停留时间不同物料的混合3、造成返混的原因：设备中存在不同尺度的环流、不均匀的速度分布4、限制返混的主要措施：分割（横向、纵向）5、连续釜反应器特点：反应物料浓度降低至出料水平，降低了反应速度6、返混是连续化反应时伴生的现象,原因是空间的反向运动和不均匀速度分布第六章1、混合现象：宏观、微观混合2示踪物的输入方法有阶跃注入法、脉冲注入法、周期注入法3、连续反应过程的考察方法：以反应器、反应物料为对象的的考察方法4、非理想流动模型分为：数学模型方法、扩散模型（适合于返混程度较小的非理想流动模型)、多级全混流模型。
化学反应工程总复习
《化学反应工程》综合复习资料一、填空题1.多级混合模型的唯一模型参数为 ，轴向扩散模型的唯一模型参数为 。
2.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和 。
3.反应级数 （可能/不可能）是0，基元反应的分子数 （可能/不可能）是0。
4.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为 和 。
5.某一级液相反应在间歇式反应器中进行，5min 转化率为50％，则转化率达到80％需时间__ ____min 。
6.某反应的速率方程式为n A A r kC -= mol/(m 3.h)，则反应级数n 为2时，k 的单位为 _。
7.某反应的计量方程为A R S →+，则其反应速率表达式 。
8.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指 、 和 ，“一反”是指 。
9.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度 ，并且 （大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
10.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中，属于本征动力学范畴的三步为 、 和 。
二、选择题1.对于瞬时收率和总收率，下列正确的说法有 （多项选择）。
A. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；B. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率相等；C. 对于平推流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系；D. 对于全混流反应器，反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系； 2.某反应速率常数的单位为m 3/(mol.hr)，该反应为 级反应。
A. 零级B. 一级C. 二级D. 不能确定. 3..对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k n E ,k −−−→−−−−→−，，活化能E 1>E 2，反应级数n 1<n 2，如果目的产物是R 的话，我们应该在 条件下操作。
A. 高温、反应物A 高浓度；B. 高温、反应物A 低浓度；C. 低温、反应物A 高浓度；D. 低温、反应物A 低浓度 4.关于E 函数和F 函数，下面正确的是 。
化学反应工程考试要点总结
化学反应工程考试总结一、填空题：1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指质量传递、热量传递和动量传递，“一反”是指反应动力学。
2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能高的反应的选择性，反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。
3.测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。
4.在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为积分法和微分法。
5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ，轴向扩散模型的唯一模型参数为Pe（或Ez / uL）。
6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。
7.平推流反应器的E函数表达式为,()0,t tE tt t⎧∞=⎪=⎨≠⎪⎩，其无因次方差2θσ=0 ，而全混流反应器的无因次方差2θσ＝ 1 。
8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol⋅ hr )，该反应为 2 级反应。
9.对于反应22A B R+→，各物质反应速率之间的关系为(-r A)：(-r B)：r R＝1：2：2 。
10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反应。
11.某反应的计量方程为A R S→+，则其反应速率表达式不能确定。
12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃时转化50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。
13.反应级数不可能（可能/不可能）大于3。
14.对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑反应器的大小；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15.完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度均一，并且等于（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
【精品】化学反应工程考点总结
【精品】化学反应工程考点总结化学反应工程是化学反应与化学工程相结合的领域，它涉及到反应热力学、动力学、工艺设计等诸多方面。
在考试中，涉及到化学反应工程的知识点不少，以下就是一些较为重要的考点总结。
1. 化学反应平衡常数在化学反应工程中，平衡常数是一个很重要的概念，它可以用于描述反应的平衡态。
平衡常数被定义为反应物和生成物之间的比例关系。
在考试中，会出现很多计算和应用化学反应平衡常数的问题。
2. 反应热力学反应热力学是另一个非常重要的考点。
它可以用于描述反应中的热量变化，包括反应热、焓变、熵变等。
在实际工业生产中，反应热力学常常被用来设计反应器和预测反应的产物。
3. 反应动力学反应动力学可以用来研究反应速率随反应物浓度、温度、催化剂等因素的变化规律。
在考试中，会经常出现与反应动力学有关的计算题和实际应用题。
4. 反应器设计与控制反应器是进行化学反应的设备，反应器设计与控制是反应器工程的核心内容。
在考试中，会出现和反应器设计、控制有关的题目。
例如，如何选择反应器类型、如何设计反应器容积等。
5. 反应器模型与模拟反应器模型与模拟是指通过建立数学模型来描述反应器中反应的过程。
在考试中，会涉及到一些如何建立反应器模型、如何进行反应器模拟的问题。
6. 催化剂催化剂是化学反应中扮演着重要角色的物质。
在化学反应工程中，催化剂被广泛应用，例如催化剂可以提高反应速率，使反应条件更加温和。
在考试中，催化剂也是很重要的一个考点。
总结以上就是化学反应工程的一些重要考点总结。
在考试中，如果掌握上述考点，相信大家一定会取得不错的成绩。
化学反应工程期末总结公式
化学反应工程期末总结公式一、引言化学反应工程是化学工程学科的一门重要课程，主要研究化学反应的基本原理、反应动力学以及工业生产中的应用，是化学工业生产过程中不可或缺的一环。
在本学期的学习过程中，通过课堂教学、实验操作、文献阅读等方式，我对化学反应工程的基本知识以及实践应用有了更深入的了解。
本文将对本学期所学的内容进行总结和回顾，以期更好地巩固和应用所学知识。
二、理论知识1. 反应动力学反应动力学是研究化学反应速率及其影响因素的学科。
在化学反应工程中，我们需要了解反应动力学的基本原理，包括反应速率方程、活化能、反应速率常数等等。
了解这些基本概念可以帮助我们预测和控制反应过程中的各项参数。
2. 反应器设计反应器是进行化学反应的装置，反应器设计是化学反应工程中的重要内容。
在反应器设计中，我们需要考虑如何选择适当的反应器类型、确定反应器的尺寸和形状、设计反应器的加热与冷却系统等等。
反应器设计的好坏直接影响着反应的效率和产率。
3. 反应工艺优化反应工艺优化是化学反应工程中的关键环节，通过对反应条件的调节和优化，可以提高反应的选择性、产率和效率。
在反应工艺优化中，我们需要了解如何确定最佳反应温度、确定最佳反应物配比、考虑催化剂的选择和回收等等。
反应工艺优化是提高化学反应工程生产效益的重要途径。
三、实验操作本学期我参与了多个化学反应工程实验的操作，通过实际操作加深了对化学反应工程理论知识的理解和应用。
以下是本学期所参与的几个实验。
1. 酯化反应实验在酯化反应实验中，我们使用乙酸和乙醇作为反应物，通过酯化反应制备乙酸乙酯。
在实验操作过程中，我们需要确定合适的反应温度、反应物配比和催化剂用量，以提高酯化反应的效率和产率。
2. 氧化反应实验在氧化反应实验中，我们使用硫酸铜作为催化剂，将苯乙烯氧化为苯乙烯醇。
实验中，我们需要选取合适的反应温度、氧化剂用量和反应物浓度，以提高氧化反应的选择性和产率。
3. 加氢反应实验在加氢反应实验中，我们使用负载型催化剂，将丙二酸二丁酯加氢转化为丙二醇。
化学反应工程知识点复习共162页文档
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
化学反应工程总结
安徽工业大学《化学反应工程》期末总结简答题1. 温度和浓度对平行反应瞬时选择性的影响规律答：（1）浓度的影响与主、副反应级数有关，α＝β，与浓度无关；α>β，浓度增高，瞬时选择性增加；α< β，浓度增高，瞬时选择性降低（2）温度的影响与主副反应活化能有关：E主＝E副，与温度无关E主>E副，温度增高，瞬时选择性增加；E主< E副，温度增高，瞬时选择性降低2. 提高连串反应中间产物收率的措施？答：（1）采用合适的催化剂；（2）采用合适的反应器和操作条件；（3）采用新的工艺（如反应精馏，膜反应器等）3. 气固催化反应的7个步骤，3个过程答：1反应物由气流主体扩散到催化剂外表面；2反应物由催化剂外表面扩散到内表面；3反应物在催化剂表面活性中心上吸附；4吸附在活性中心的反应物进行化学反应；5产物在催化剂表面活性中心上脱附；6产物由催化剂内表面扩散到外表面；7产物由催化剂外表面扩散到气流主体。
①1,7为外扩散过程②2,6为内扩散过程③3,4,5为化学动力学过程4. 催化剂内气体扩散的形式及判据（分子扩散、努森扩散）？答：①当λ/2ra≤10-2时，分子间的碰撞机率大于分子和孔壁的碰撞机率，扩散阻力主要来自分子间的碰撞，这种扩散称之为分子扩散。
分子扩散与孔径无关。
②当λ/2ra≥10时，分子和孔壁的碰撞机率大于分子间的碰撞机率，扩散阻力主要来自分子和孔壁间的碰撞，这种扩散称之为努森扩散。
分子扩散与孔径有关。
5. 多相催化反应过程中内外扩散影响的判定？答：（1）在管式反应器中装入催化剂，催化剂体积为V，原料流量为Q，同时改变V和Q，使空速保持不变，计算流体的质量速度G。
保持T、cA0、空速τ不变的条件下改变G，测出口转化率X。
当出口转化率超过某一值G0时，G值再增加，出口转化率不再改变。
说明G ≥G0时，外扩散对反应过程已无影响；间歇反应器，外扩散与搅拌装置的搅拌速度有关，当r≥r0 ，外扩散无影响。
化学反应工程知识点复习
三传一反
动量传递 热量传递 质量传递 反应工程
2·1 概 述
• 均相反应－－在均一液相或气相中进行的反应 • 均相反应动力学是解决均相反应器的选型、操
作与设计计算所需的重要理论基础 • 公式：P15
1、化学反应速率及其表示
对于均相反应aA+bB=rR+sS反应速率定义为：
rA
1 V
dpA dt
k1 pA
k2 pP
k1 pA
2.5k2 pA0
pA
积分，得
(k1 2.5k2 )t
ln
pAe pA0 pA pAe
以(-ln(pA-pAe))对t作图
y 0.1633t 2.5035
k1 2.5k2 0.1633
K
k1 k2
2.5( pA0 pAe
pAe )
2.5(1 0.2) 0.2
10
k1 0.131 k2 0.0131
rA 0.131pA 0.0327 pA0 pA
2.2.2 复合反应
复合反应是指同时存在两个以上独立进行反应的反应过 程。
从相同的反应物按各自的计量关系同时地发生的过程称为 平行反应。
如果这些反应是依次发生的，这样的复合反应称为串联反 应。
反应的反应级数或总反应级数：指浓度函数中各组分 浓度的幂数之和。
对可逆反应，有正反应的反应级数和逆反应的反应级数 。
分子数：
对于基元反应：aA+bB=rR+sS
(rA ) k AcA cB
• 分子数：基元反应中反应物分子或离子的个数。 对于基元反应来讲α,β必须是正整数，α+β是基
元反应的分子数，不能大于3（根据碰撞理论， α+β的取值不能大于3，必须是一个小于等于3 的正整数）。
化学反应工程复习总结
一、绪论1．研究对象是工业反应过程或工业反应器研究目的是实现工业反应过程的优化2．决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件3．优化指标——技术指标：反应速率、选择性、能耗掌握转化率、收率与选择性的概念4．工程思维方法二、化学反应动力学1.反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应基本特征、分析判断2.化学反应速率的工程表示)()(反应区反应时间反应量反应速率＝3.工业反应动力学规律可表示为：r f (C )f (T )iC i T a)浓度效应——n 工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。
b)温度效应——E 工程意义是：反应速率对温度变化的敏感程度。
已知两个温度下的反应速率常数k ，可以按下式计算活化能E ：211211ln ()k E k R T T E ——cal/mol ，j/molT ——KR = 1.987cal/mol.K = 8.314 j/mol.K三、PFR 与CSTR 基本方程1.理想间歇：A f A A f A x x A A A c c A A R r dx c r dc v V t()()反应器型式操作方式操作条件工程因素TC反应结果r ，工程问题动力学问题2.理想PFR ：A f A A f A x x A A A c c A A Rpr dx c r dc v V 0()()3.CSTR ：()()00A A A A RA Apr c x r c c vV 4.图解法四、简单反应的计算n=1,0,2级反应特征0(1)A A A c c x 浓度、转化率、反应时间关系式PFR →CSTR ，CSTR ←PFR 基本关系式PFR （间歇）CSTR()Af A c RA pc A V dc v r 0()A A R mA c c V vr n=0A0A pc x k A0Apc x kn=11ln 1pAk x A0AmA c c kc n=211pAA kc c 02AA Amc c kc 0 x Af x Aτ/c A0τ五、可逆反应 AP()()20121A A A P A A r k C k C k C k C C ()()12Ae A k k C C ()()120A Ae A k k C x x AeAeAe AeA x x C C C k k K1021温度效应：浓度效应：()A r ](1)ln[102021A A eqx x k k R E E T 0()dTd r A ](x )x k k E E Rln[E E T A A opt110201221PFR 积分式CSTR ：由基本方程导出六、平行反应A211211n An An APSP k Ck Ck Cr r r ，k 1k 2k 1k 2P （主反应）S （副反应）AeAAe AeAAe A x x x C C C C k k tln()ln012123Ax Tx ATAfA C C A AfA pf C C dC C C C A fA 0()A A C p P pfAC A AdC r C dC r dC 温度效应：温度升高有利于活化能大的反应浓度效应：浓度升高有利于级数大的反应计算：由基本方程PFR 、CSTR 推出①反应器选型与组合优化：β~CA 曲线——对应面积=C P β~X A 曲线——对应面积=CP /C A0 ②最优加料方式：p163-164 平行反应 P 111m Bn A p r k C C A+BS222m Bn A sr k C CA P S A A r k C 1()PA P r k C k C 21PSr k C 2温度效应：温度升高有利于活化能大的反应（同平行反应）浓度效应：凡是使P A C /C 增大的因素对串连反应选择率总是不利的。