反应工程

1 绪论
1、采用化学方法加工时,都可概括为三个组成部分,即原料的预处理、进行化学反应、反应产物的分离与提纯。
2、反应工程其内容可以概括为两个方面,即反应动力学和反应器设计与分析。
3、一般来说,对于一定的反应物系(如果需要使用催化剂或溶剂,也保持一定),化学反应速率只取决于反应物系的温度、浓度和压力。
4、均相反应分为气相均相、液相均相及固相均相三类;多相反应分为气固、气液、液液、液固、固固以及气液固等六类。
5、传递现象包括动量、热量和质量传递,再加上化学反应,这就是通常所说的三传一反。
6、本书规定反应物的化学计量系数一律取负值,而反应产物则取正值。
尝试错误7、(1)转化率X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量;有两种含义不同的转化率:一种是新鲜原料通过反应器一次所达到的转化率,叫做单程转化率;另一种是新鲜原料进入反应系统起到离开系统止所达到的转化率,叫做全程转化率;
(2)收率Y R=•(关键组分的生成量/关键组分的起始量),其中和分别为关键组分A和反应产物R的化学计量系数;改写为Y=生成反应物所消耗的关键组分量/关键组分的起始量;
(3)选择性=生成目的产物所消耗的关键组分量/已转化的关键组分量;
改革开放四十周年论文(4)三者关系Y=SX
8、化学反应器按结构原理的特点可分为:管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、滴流床反应器。
9、工业反应器有三种操作方式:间歇操作、连续操作、半间歇(或半连续)操作。
10、[输入的动量]=[输出的动量]+[消耗的动量]+[积累的动量]。
nba劳资纠纷2 反应动力学基础
1、(1)以单位时间单位体积积累反应物系中某一反应组分的反应量来定义速率:
A +
B → R
,,
按反应物反应量来计算反应速率时,需加上一负号,以使反应速率恒为正值;
(2)对于恒容过程,。
2、只有基元反应速率方程才可用质量作用定律写出,非基元反应可以看成是若干个基元反应的综合结果,即反应机理,因此非基元反应的速率方程不能简单地由质量作用定律写出;速率方程与由质量作用定律得到的形式相同,不能说明该反应一定是基元反应;动力学实验数据与速率方程相符合,仅是证明机理正确的必要条件,而不是充分必要条件。
3、质量作用定律反映速率与反应物浓度幂的乘积成正比,幂的指数为化学计量系数。
4、;;;
不论可逆反应还是不可逆反应,反应速率总是随转化率的升高而降低;不可逆反应及可逆吸热反应反应速率总是随着温度的升高而加快;至于可逆放热反应,反应温度按最佳温度曲线操作,反应速率最大。
5、,其中表示复合反应中i物质的总反应速率,可正可负,若为正,表示该组分在反应过程中增加的,
代表生成速率,若为负则情况相反,表示消耗速率或转化速率;表示第j个反应的反应速率;表示组分i在第j 个反应中的化学计量系数,按组分i计算第j个反应的反应速率,组分i 在各个反应中可能是反应物也可能是反应产物,若为反应物,取负值,反应产物,取正值。
6、复合反应的基本类型有:并列反应、平行反应、连串反应。
7、膨胀因子,其中的意思是转化1molA时,反应混合物总摩尔数的变化。
8、至于液相反应一般都可按恒容过程处理,无论总摩尔数是否改变,都不会带来很大的误差;就反应操作方式而言,对于间歇操作,无论是液相还是气相反应,总是一个恒容过程;对于等温流动操作,除液相反应外,总摩尔数不发生变化的等温气相过程,也属于恒容过程。
9、理想吸附模型的基本假设:(1)吸附表面在能量上是均匀的,即各吸附位具有相同的能量;
(郎格缪尔模型)          (2)被吸附分子间的作用力可忽略不计;                          (3)属单层吸附,这样的吸附表面称为理想表面。
10、多相催化反应按不同的速率控制步骤分为:表面反应控制、组分A 的吸附控制,组分R的脱附控制。
(1)表面反应控制:
(2)组分A吸附控制:
(3)组分R脱附控制:
推导多相催化反应速率方程的步骤:
①假设该反应的反应步骤;
②确定速率控制步骤,以该步的速率表示反应速率,并写出该步的速率方程;
③非速率控制步骤可认为是达到平衡,写出各步的平衡式,将各反应组分的覆盖率变为个反应组组分分压的函数;
乡村医生从业管理条例④根据个覆盖率之和等于1,并结合由③得到的各反应组分的覆盖率表达式,可将未覆盖率变为各反应组分分压的函数;
⑤将③和④得到的各反应组分覆盖率以及未覆盖率的表达式代入②所列出的速率控制步骤方程,化简整理后即得该反应的速率方程。
3 釜式反应器
1、(1)间歇釜式反应器的反应体积,其中Q0为单位时间内处理反应物料的体积;
(2)连续釜式反应器的反应体积,需指出,均应按反应器内的反应物料组成计算,由于组成与出口物料组成相同,也可以说按出口物料组成计算;
(3)循环反应器的反应体积,其中ψ为循环物料量Q r与新鲜原料量Q0之比,称为循环比,Q r=ψQ0;只要ψ足够大,即可认为是等浓度操作;
(4)空时=反应体积/进料体积流量,空时越小,表示反应器的处理物
料量越大;
(5)空速为空时的倒数,空速越大,反应的生产能力越大。
2、两釜串联所需的总反应体积要小于单釜,这一结论可推广到多釜串联,并且串联的釜数越多,所需总的反应体积越小,所以,对于正常动力学,使用多釜串联比单釜有利;管式反应器要优于釜式反应器,完成同样生产任务所需要反应体积较小,亦即效率较高或生产强度较大。
3、一般来说,用串联釜式反应器进行α级反应时,若α>1,沿着物流流动方向,各釜的体积依次增大,即小釜在前,大釜在后;若0<α<1,情况相反,各釜反应体积依次减少;若α=1时,以各釜体积
相等为最佳;若α=0,由于反应速率与浓度无关,无论釜数多少的串联釜式反应器的总体积与单一釜式反应器的反应体积相等,串联操作已无必要;若α<0,单釜操作优于串联操作,串联已成多余的事。
4、此曲线在F点处是不连续的,定态温度突然增高,这一点称为
着火点;该曲线也存在一个间断点B,此处定态温度出现突降,这
点称为熄火点;例如,若操作温度系在着火点附近,进料温度稍有
后藤久美子改变,便会产生超温,从而破坏操作,可能出现烧坏催化剂或者可
能产生爆炸等事故;在熄火点附近操作时,则易产生突然降温以致
反应终止。
4 管式反应器
活塞流模型是最基本的一种流动模型。基本假设是径向流速分布均匀,即所有流体粒子均以相同速度从进口向出口运动,就像一个活塞一样有序地向前移动,称之为活塞流;假设垂直于流体流动方向的
任何横截面积上,浓度均匀,温度均匀,即径向混合均匀;假设流体流动方向即轴向上不存在流体的混合,这种混合叫做轴向混合,又称逆流向混合,简称返混。
5 停留时间分布与反应器的流动模型
1、有两种不同停留时间分布,一种是寿命分布,另一种是寿命分布,通常说的停留时间分布指的是寿命分布。
2、所谓闭式系统,其基本假定是流体粒子一旦进入系统再也不返回到输入流体导管中,而由输出导管流出的流体粒子也再不返回到系统中,简言之就是在系统进口处流体粒子有进无出,而在系统出口处则有出无进,闭式系统的假定,是符合绝大多数实际情况的。
3、(1)根据示踪剂加入方式的不同停留时间分布分为:脉冲法、阶跃法、周期输入法;
(2)由脉冲法直接测得的是E(t),由阶跃法直接测得的是F(t);
(3);
(升阶);(降阶)。
4、停留时间分布的特征值有两个:数学期望(均值)、方差;(脉冲法)
(1)平均停留时间:;
(2)方差:;
(3)无因次平均停留时间:;
(4)无因次方差:。
5、理想反应器:能以活塞流或全混流来描述的其流动状况的反应器;理想流动模型又分为活塞流模型和全混流模型。
6、由于流体粒子在连续釜式反应器中停留时间不同,有长有短,所以就存在不同程度的返混,即不同停留时间的流体粒子之间的混合。
7、非理想流动现象的原因可归因于下列几个方面:滞留区的存在、存在沟流与短路、循环流、流体流速分布的不均匀、扩散。
8、建立流动模型的依据是该反应器的停留时间分布。
9、非理想流动模型有:离析流模型、多釜串联模型、轴向扩散模型。
隆尧三地合作社6 多相系统中的化学反应与传递现象
孔扩散:(1)当λ/2r a≤10-2时,孔内扩散属正常扩散,当λ/2r a≥10,孔内扩散为努森扩散,当气体分子的平均自由程与颗粒孔半径的关系介于上述两种情况之间时,则两种扩散均起作用,这是应使用复合扩散系数D;
(2)分子在孔内的努森扩散系数只与孔半径有关;
(3)气体分子的平均自由程λ可用λ=1.013/p cm估算,其中p 的单位为Pa;
(4)①二组分扩散:,;
其中,N A、N B为气体A和B的扩散通量,为气体A的摩尔分数,D A为A气体的复合扩散系数,(D K)A为气体A的努森扩散系数;
②等摩尔二组分逆向扩散:,则:。

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