《反应工程总结》PPT课件.ppt

考试与答疑考试与答疑考试时间：？月？日考试时间：？月？日(周？周？)？午？午？:？:？考试地点：？考试地点：？考试形式：允许带一本反应工程教材考试形式：允许带一本反应工程教材答疑时间：？月？日？午？答疑时间：？月？日？午？:？:？答疑地点：化工楼答疑地点：化工楼5131/30/20231试题题型试题题型填空题：？分填空题：？分计算题：？分计算题：？分1/30/20232化学反应工程总结化学反应工程总结浙工大化材学院浙工大化材学院化工楼化工楼5131/30/20233化工热力学化工热力学化学平衡化学平衡化学平衡常数、平衡转化率化学平衡常数、平衡转化率反应热、反应热与温度关系反应热、反应热与温度关系反应特点反应特点不可逆、可逆放热、可逆吸热不可逆、可逆放热、可逆吸热最优操作温度最优操作温度催化剂特点及吸附等温方程（吸附平衡）催化剂特点及吸附等温方程（吸附平衡）1/30/20234反应动力学反应动力学均相反应和非均相反应均相反应和非均相反应基元反应和非基元反应基元反应和非基元反应幂指数型动力学和双曲线型动力学方程幂指数型动力学和双曲线型动力学方程反应速率定义（间歇、流动系统）反应速率定义（间歇、流动系统）反应级数、活化能、反应速率常数反应级数、活化能、反应速率常数控制步骤控制步骤拟稳态假设、活性中间体概念拟稳态假设、活性中间体概念1/30/20235化学计量学化学计量学单一反应和复杂反应单一反应和复杂反应气相反应中的恒摩尔流和变摩尔流，恒容气相反应中的恒摩尔流和变摩尔流，恒容和变容问题和变容问题转化率转化率收率和选择性收率和选择性PFR、CSTR中瞬时收率与总收率关系中瞬时收率与总收率关系1/30/20236化学反应器化学反应器反应器类型及特点反应器类型及特点间歇：完全混合反应器间歇：完全混合反应器连续：连续：PFR、CSTR、PBR反应器模型反应器模型物料平衡（设计方程）物料平衡（设计方程）能量平衡（操作方程）能量平衡（操作方程）压强降压强降/阻力阻力化学反应器的多重定态问题化学反应器的多重定态问题1/30/20237化学反应器化学反应器传递因素对反应的影响传递因素对反应的影响流体流动与混合流体流动与混合不同型式反应器中流动与混合特性不同，结合反应不同型式反应器中流动与混合特性不同，结合反应动力学特性，可选择适当的反应器型式动力学特性，可选择适当的反应器型式外扩散外扩散外扩散控制特点，判断与判据外扩散控制特点，判断与判据内扩散内扩散内扩散控制特点，判断与判据内扩散控制特点，判断与判据1/30/202381/30/202391/30/2023101/30/202311反应器反应器微分形式微分形式代数形式代数形式积分形式积分形式间歇反应器间歇反应器CSTRPFRPBR以转化率改写设计方程以转化率改写设计方程1/30/202312BRCSTRPFR1/30/2023131/30/2023141/30/2023151/30/202316原有能量衡算方原有能量衡算方程简化到稳态程简化到稳态再用于恒定摩尔再用于恒定摩尔热容或平均摩尔热容或平均摩尔热容的情形热容的情形再简化：没有功再简化：没有功,绝热操作绝热操作1/30/202317稳态能量衡算方程稳态能量衡算方程1/30/2023181/30/202319生热项生热项移热项（通过流动和换热）移热项（通过流动和换热）=0R(T)TTaT0Increase 1/30/2023201/30/202321催化反应的七个步骤催化反应的七个步骤控制步骤：动力学控制、扩散控制控制步骤：动力学控制、扩散控制控制步骤的方法推导本征动力学方程控制步骤的方法推导本征动力学方程拟稳态假设推导动力学方程拟稳态假设推导动力学方程生化反应动力学生化反应动力学1/30/2023224种典型传质过程种典型传质过程等摩尔逆流扩散等摩尔逆流扩散（EMCD）稀浓度稀浓度 通过气相层流区的扩散通过气相层流区的扩散 强制对流强制对流1/30/2023231/30/2023241/30/202325控制步骤控制步骤对反应速率的影响对反应速率的影响流速流速颗粒尺寸颗粒尺寸温度温度外扩散外扩散约为线性约为线性内扩散内扩散无关无关指数关系指数关系表面反应表面反应无关无关无关无关指数关系指数关系1/30/202326脉冲注入法脉冲注入法阶跃注入法阶跃注入法E(t)：停留时间分布：停留时间分布密度函数密度函数F(t)：停留时间累：停留时间累计分布函数计分布函数1/30/202327多釜串联模型多釜串联模型返混扩散模型返混扩散模型1/30/202328