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环境工程动力学原理动力学基础本讲稿第一页，共十二页反应特征的分类n按反应机理单一反应复杂反应：平行反应，连串反应，同时反应n按反应级数一级，二级，三级，零级，分数级n按反应物系的相态均相，非均相气-液，液-固，气-固，气-液-固n按操作方式间歇，连续（平推流，全混流），半间歇本讲稿第二页，共十二页（基元）化学计量方程n动力学研究的基础n化学计量方程的形式如下：式中：分别为组分的计量系数。本讲稿第三页，共十二页反应程度 n用以描述反应进行的深度 nt时刻各组分浓度与初始浓度的差值n 为反应程度，描述该反应进行的程度 本讲稿第四页，共十二页转化率 n通常以关键组分关键组分的转化率来表示反应进行的程度n反应物转化率的定义为：n转化率有单程和全程之分反应器物流单程转化率全程转化率本讲稿第五页，共十二页反应速率的定义1（组分间）n反应速率是单位体积中反应程度随时间的变化率 在数值上本讲稿第六页，共十二页反应速率的定义2（反应空间基准）n选择组分i为对象本讲稿第七页，共十二页例子n一个成年人（75公斤）每天消耗6000KJ卡路里的食物，假设食物全部是葡萄糖，那么体内的反应如下：那么他的代谢速率是多少？（以氧计）解：假设人的密度为1000kg/m3 本讲稿第八页，共十二页例子根据反应速率公式本讲稿第九页，共十二页反应速率的半衰期表示 n半衰期：以反应物浓度变到初始浓度的 时所需的时间 n在生物培养中，采用生物质倍增期表示反应速率酵母细菌：1/32小时；丝状菌、藻类：248小时；牧草类：12周；鸡：24周；牛：12个月。本讲稿第十页，共十二页影响反应速率的因素n均相反应温度，压力，组成n非均相反应相转变传质扩散扩散例如，煤的燃烧，氧气的扩散本讲稿第十一页，共十二页反应动力学方程 n反应动力学方程：定量描述反应速率与定量描述反应速率与影响反应速率的因素之间的关系式影响反应速率的因素之间的关系式n均相反应的动力学方程为例，对于单一不可逆反应：！本讲稿第十二页，共十二页