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=2“化学反应工程”总结3温度效应:浓度效应:PFR积分式CSTR:由基本方程导出“化学反应工程”总—A、B
=2“化学反应工程”总结3温度效应:浓度效应:PFR积分式CSTR:由基本方程导出“化学反应工程”总
—A、B、C点的稳定性3.临界
/mo。lK=8。314j/mol.K三、PFR与CSTR基本方程1.理想间歇:2.理想PFR:3.
工程因素
T
反应结果 r,
C
动力学问题
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
反应器型式
反应器型式
操作方式
操作条件
工程问题
工程问题
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
3. 工业反应动力学规律可表示为:
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: E——cal/mol,j/mol T-—K
R = 1.987cal/mo。l K = 8。314 j/mol.K
三、 PFR与 CSTR基本方程
1. 理想间歇:
2. 理想PFR:
3. CSTR:
4. 图解法
时间、转化率与最大收率PFRCSTR“化学反应工程”总结5八、自催化反应A+PP+P九、变分子反应①有利于级数大的反应计算:由基本方程
时间、转化率与最大收率PFRCSTR“化学反应工程”总结5八、自催化反应A+PP+P九、变分子反应①
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:各种情况分析。β~CA
是使增大的因素对串连反应选择率总是不利的。①串联反应的计算PFRCSTR物料衡算②串联反应的最优反应
=2“化学反应工程”总结3温度效应:浓度效应:PFR积分式CSTR:由基本方程导出“化学反应工程”总
0
τ/c
τ/cA0
xAf xA
四、简单反应的计算
τ
n=1, 0,2 级反应特征
浓度、转化率、反应时间关系式
PFR→CSTR, CSTPFR
基本关系式 PFR(间歇) CSTR
n=0
n=1
n=2
—A、B、C点的稳定性
—A、B、C点的稳定性3.临界
是使增大的因素对串连反应选择率总是不利的。①串联反应的计算PFRCSTR物料衡算②串联反应的最优反应
十、循环反应器的计算十一、返混1.不同年龄的物料相互之间的混合-—返混(CSTR)相同年龄的物料相互
x
“化学反应工程”总结 3
五、可逆反应 A k1 P k 2
温度效应:
浓度效应:
PFR积分式
CSTR: 由基本方程导出
A
A
1
2
3
T
T
之间的混合-—混合(间歇反应器)2.返混的起因:①空间上的反向流动②不均匀的速度分布
之间的混合-—混合(间歇反应器)2.返混的起因:①空间上的反向流动②不均匀的速度分布3.返混的结果:
空速SV的物理意义与因次②膨胀率的定义③膨胀因子的物理含义④变分子反应中停留时间t与空时τ的大小关系
=2“化学反应工程”总结3温度效应:浓度效应:PFR积分式CSTR:由基本方程导出“化学反应工程”总
时间、转化率与最大收率PFRCSTR“化学反应工程”总结5八、自催化反应A+PP+P九、变分子反应①
“化学反应工程”总结 4
六、平行反应
,
A
k
k1
k2
P (主反应)
S (副反应)
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:
各种情况分析。 β~CA 曲线—-对应面积=CP
β~XA 曲线——对应面积=CP/CA0
②最优加料方式:p193-194
平行反应
A+B
P
S
七、串联反应
A k1 P k2 S
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:凡是使增大的因素对串连反应选择率总是不利的。
①串联反应的计算
PFR CSTR
物料衡算
②串联反应的最优反应时间、转化率与
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