最新化学反应工程复习+公式指导
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专升本化学基础公式与反应大全化学是一门充满奥秘和神奇的学科,对于准备专升本考试的同学来说,掌握化学基础公式和反应是至关重要的。
本文将为大家系统地梳理和总结专升本化学中的重要基础公式与反应,帮助大家更好地复习和备考。
一、化学计量关系1、物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)的关系公式:n = m / M例如,计算 16 克氧气(O₂)的物质的量,氧气的摩尔质量为 32 g/mol,则物质的量 n = 16 g / 32 g/mol = 05 mol。
2、气体摩尔体积(Vm)、物质的量(n)和气体体积(V)的关系在标准状况(0℃,101 kPa)下,气体摩尔体积约为 224 L/mol。
公式:V = n × Vm比如,2 mol 氢气(H₂)在标准状况下的体积为 V = 2 mol × 224 L/mol = 448 L。
3、物质的量浓度(c)、溶质的物质的量(n)和溶液体积(V)的关系公式:c = n / V若要配制 1 mol/L 的氯化钠(NaCl)溶液 500 mL,需要氯化钠的物质的量为 05 mol。
二、化学反应速率1、化学反应速率(v)的计算公式公式:v =Δc /Δt其中,Δc 表示物质浓度的变化量,Δt 表示时间变化量。
2、影响化学反应速率的因素(1)浓度:反应物浓度增大,反应速率加快。
(2)温度:温度升高,反应速率加快。
(3)压强(对于有气体参与的反应):压强增大,反应速率加快。
(4)催化剂:能显著改变反应速率。
三、化学平衡1、化学平衡的特征(1)逆:可逆反应。
(2)等:正反应速率等于逆反应速率。
(3)动:动态平衡,反应仍在进行。
(4)定:各物质的浓度保持不变。
(5)变:条件改变,平衡发生移动。
2、化学平衡常数(K)对于反应 aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数 K = C^c × D^d / A^a ×B^b3、影响化学平衡移动的因素(1)浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
化学化学反应公式化学反应公式是用化学符号和数字表示化学反应的简洁且准确的方式。
它包括反应物、生成物以及它们之间的关系。
在化学领域中,化学反应公式被广泛应用,帮助人们理解和研究各种化学反应。
一、化学反应公式的构成化学反应公式通常由反应物、箭头和生成物组成。
反应物位于箭头的左侧,生成物位于箭头的右侧。
箭头表示了反应的方向,从反应物指向生成物。
化学符号表示化学元素,数字表示元素或化合物的摩尔比例。
例如,将两个氢气分子(H2)与一个氧气分子(O2)反应,得到两个水分子(H2O),可以表示为:2H2 + O2 → 2H2O二、化学反应公式的应用化学反应公式可以用于描述各种类型的反应,如合成反应、分解反应、置换反应等。
它们可以帮助我们了解反应物在反应过程中如何转化为生成物,以及所涉及的能量变化。
合成反应是指两个或多个反应物结合,生成一个或多个生成物的反应。
例如,将氢气与氧气反应生成水的合成反应可以表示为:2H2 + O2 → 2H2O分解反应是指一个反应物分解为两个或多个生成物的反应。
例如,将过氧化氢分解为水和氧气的分解反应可以表示为:2H2O2 → 2H2O + O2置换反应是指两个反应物中的一个元素被另一个元素替代的反应。
例如,将铜与银硝酸反应生成银和铜硝酸的置换反应可以表示为:Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2化学反应公式还可用于计算反应的摩尔比例、反应的产物和反应物之间的摩尔关系,从而帮助研究人员预测反应的产物和优化反应条件。
三、化学反应公式的补充信息化学反应公式虽然可以提供反应物和生成物之间的化学变化,但不能提供有关反应速率、反应机理和反应条件的详细信息。
为了更好地理解和解释反应,我们还需要其他实验数据和信息。
除了化学反应公式,还有一种更详细的表示方法称为离子方程式。
离子方程式不仅包括反应物和生成物之间的化学变化,还显示了溶液中所涉及的离子。
它可以更好地描述在水中发生的离子反应。
化学反应工程知识点梳理第一章化学反应工程简介化学反应工程是研究化学反应和工程问题的科学动量传递、热量传递、质量传递及化学动力学,可概括为“三传一反”--第三个里程碑。
第二章均相反应动力学反应进度:转化率:膨胀因子:不可逆反应A(-)-()()AAdnrVdt==(由于反应而消耗的的摩尔数)单位反应区域单位时间RSBARSBAαααα+=+1()AAdnrV dt-=-dtdnVr SS1=PPPRRRBBBAAAnnnnnnnnααααξ0-=-=-=-=K KKKn nxn-==某反应物的转化量该反应物的起始量KiKKiixnnxαα=0000KK K K Kn n n nn n n xδ--==-00()KK Kn nn y xδ-=KKKKiKKiiKKKiii xyxyyyxyxyy1)1(1)1(δααδ+-=+-=000(1)(1)(1)(1)A AA AA AA A A A A An xn xC CV V y x y xδδ--===++()A A Br kC Cαβ-=()C Pk RT kαβ+=ERTk k e-=RTEkk-=lnlnSBASBAααα→+bBaAAACkCdtdCr=-=-)(⎰=0AACC bBaAACCdCkt均相催化反应 CC 为催化剂浓度自催化反应A + C → 2C + R …串联反应总收率瞬时收率得率yield总选择性 目的产物P 所生成的摩尔数与副产物S 生成的摩尔数之比,用S0表示:平行反应串联反应()()AA C A dC r kC C dt-=-=CA A A C kCdt dCr =-=-)(A + B P R+S 00PP P A A n n n n -Φ=-/()/p P P A A A r dC dt dC P A r dC dt dC φ====---单位时间内生成的摩尔数单位时间内消耗的摩尔数00/)(A P P P n n n X -=000PP S S n n S n n -=-αA2A αS S (副)αA1A αP P (主),11A A r k C -=(),22A A r k C -=(),1,212()()AA A A A dC r r r k k C dt-=-+-=+=()()A A P A A p P P C k r dt dC r 11,1,1,)(αααα-=--==AA S S S C k dt dC r 22,αα-==tk k A A eC C )(021+-=A P S (均为一级反应)k 1k 2P A P P C k C k dt dC r 21-==PSS C k dt dC r 2==第三章 理想均相反应器 间歇反应器(BSTR)反应时间实际操作时间(operating time)= 反应时间(t) + 辅助时间auxiliary time (t') 反应体积V 是指反应物料在反应器中所占的体积 V = v0 (t + t')为装料系数(the volume charge coefficient),通常在0.4~0.85平推流反应器PFR 空时全混流反应器(CSTR)绝热操作恒容间歇反应器的设计式为:变温平推流反应器⎰⎰--=-=A A A C C A Ax A A A r dC r dx C t 0)()(00等容过程,液相反应 VV ϕ=实际实际的反应器体积为:0V v τ==反应器的容积进料的体积流量0R V dV t v ==⎰反应器中物料反应期的容积的体积流量000()()A A A AA A C C C x V v r r τ-===--0()A A A x V F r =-005000024R R R F v C M ==⨯00000000()(1)A A A A A A x x x A AA A A A E nx x x n n A ART A A dx dx dx t C C C r kC k e C x -===--⎰⎰⎰1001()A A x A A n xA t I x dx k C -=⎰20()()4A A A P A F dx r dV r D dl π=-=-20()4A A A dx D r dl F π-=00000()A x A A A A A dx V V F r v C C τ===-⎰化学反应工程研究的目的是实现工业化学反应过程的优化 全混流平推流多级CSTR 串联的优化对于一级不可逆反应应有PFR: 同间歇釜CSTR:全混流反应器的热衡算方程第四章 非理想流动 停留时间分布()⎰-==A x AAA B A B r dx C t F V 000BR : ()⎰-==Ax A AA P A P r dxCF V 000τPF R: ()000m m A A A A V x F C r τ-==-CST R: 112100010200...(1)(1)(1)Am Am A A A R A A A A A A Am x x x x x V v C kC x kC x kC x -⎛⎫---=+++ ⎪---⎝⎭0121110(1,2,.....1)(1)1Ai RAi Ai Ai v x V i m x k x x -+⎡⎤-∂=-==-⎢⎥∂--⎣⎦11111Ai Ai Ai Ai Ai Ai x xx x x x -++--=--221max 1max 02()k k k P P A C k X C k -==max max 1202211[(/)1]P P A C X C k k ==+1212ln(/)opt k k k k τ=-121opt k k τ=)()1())((0000Pm P P r A c v UAT T c v UA T c v H r V ρρρ+-+=∆--)()1(000P m P r c v UAT T c v UAT Q ρρ+-+= (){}E t P t residence time t t ∆=<<+停留时间分布函数 (){}=<F t P residence time t方差PFRCSTR最大层流流动 轴向扩散模型 0()()d t F t E t t=⎰22222()()()()()()t t t E t dtt t E t dt t E t dt tE t dtσ∞∞∞∞-==-=-⎰⎰⎰⎰0 t t () t t 0 t t E t <⎧⎪=∞=⎨⎪>⎩2220()()()0t t t E t dt t t σ∞=-=-=⎰0 t t () 1 t tF t <⎧=⎨≥⎩()11()t tt tF t e E t et---=-=222 1.0ttθσσ==22()()[2()]r r F t R R =-222/222()2()(1)212()(1)Z t uL E z z Pe tE Ee uL uL e Pe Peθσσ--==--=--。
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。
高中化学各反应公式1.氧化还原反应:氧化还原反应是指物质中的电子转移过程。
反应中氧化剂得到电子,另一物质则失去电子,称为还原剂。
常见的氧化还原反应包括:-燃烧反应:燃料与氧气反应生成二氧化碳和水。
例如:C3H8+5O2→3CO2+4H2O-金属与非金属氧化物反应:金属与非金属氧化物反应生成金属氧化物。
例如:2Mg+O2→2MgO-金属与酸反应:金属与酸反应生成盐和氢气。
例如:Zn+2HCl→ZnCl2+H22.酸碱反应:酸碱反应是指酸与碱反应生成盐和水的化学反应。
常见的酸碱反应包括:-酸与碱反应:酸和碱的中和反应。
例如:HCl+NaOH→NaCl+H2O-酸与金属碱反应:酸与金属碱反应生成盐和水。
例如:2HCl+Mg(OH)2→MgCl2+2H2O-酸与碳酸盐反应:酸与碳酸盐反应生成盐、水和二氧化碳。
例如:H2SO4+CaCO3→CaSO4+H2O+CO23.氧化反应:氧化反应是指物质中的氧原子数增加的反应。
常见的氧化反应包括:-金属与氧气反应:金属与氧气反应生成金属氧化物。
例如:2Mg+O2→2MgO-非金属与氧气反应:非金属与氧气反应生成氧化物。
例如:C+O2→CO2-有机物的燃烧反应:有机物与氧气反应生成二氧化碳和水。
例如:C3H8+5O2→3CO2+4H2O4.还原反应:还原反应是指物质中的氧原子数减少的反应。
常见的还原反应包括:-金属与非金属氧化物反应:金属与非金属氧化物反应生成金属。
例如:2Fe2O3+3C→4Fe+3CO2-金属与酸反应:金属与酸反应生成氢气。
例如:Zn+2HCl→ZnCl2+H2-还原剂还原反应:还原剂失去电子,被氧化剂得到电子。
例如:2Na+Cl2→2NaCl5.沉淀反应:沉淀反应是指反应物中溶解度较低的产物在溶液中析出而生成的反应。
常见的沉淀反应包括:-阴离子交换反应:两种溶液中有交换离子的反应。
例如:AgNO3+NaCl→AgCl↓+NaNO3-阳离子交换反应:两种溶液中有交换离子的反应。
淮海工学院化学反应工程复习参考1 绪论1.化学反应工程研究的内容P12 通常所说的三传一反指什么P13 什么是转化率关键组分的转化率与100%的关系P34 单程转化率与全程转化率的大小关系P45 收率与转化率是针对什么物质而言的,数值能否大于100%P56 收率与转化率,选择性的关系P52 反应动力学基础1.反应速率定义P152 流动系统的反应速率三种表示形式及换算方法P163 基元反应速率方程的写法与级数的分析, 基元反应与非基元反应的关系P17-184温度对三种反应速率的影响,对反应速率常数的影响,不可逆.可逆吸热与放热反应P235 复合反应的类型P26-296 δA的计算方法P317 多相催化反应的步骤P368 物理吸附与化学吸附及理想吸附的特点分析P373 釜式反应器1.等温间歇釜式反应器的计算有单一反应,平行反应及连串反应最大收率的计算P57-652 空时,空速与生产能力的关系P66-673 连续釜式反应器体积的计算P67-684 什么是正常动力学与反常动力学,连续釜式反应器串并联特点P695 釜式反应器的总收率与总选择性的变化特点P75-766 平行反应分析P767 连串反应分析P79-80 4 管式反应器1.理想反应器模型的特点,与实际反应器对应的是什么反应器P982 等温管式反应器的计算P1003 管式与釜式反应器反应体积比较结果P107-1095 停留时间分布与反应器的流动模型1.停留时间的年龄分布与寿命分布定义P1282 停留时间分布的定量描述E(t)与F(t)的定义P128-1293 停留时间分布的实验测定有几种方法及分别测定什么P130-1324 停留时间统计值有两个参数分别表示什么P1345 理想反应器停留时间分布的计算F(θ) E(θ)的计算6 多相系统中的化学反应与传递现象1.颗粒的三个密度大小比较P1592 气固催化反应过程进行的步骤P1603 外扩散对催化反应的影响分析单一反应,复合反应分析P165-1664 孔扩散的三种方式P1675 内扩散有效因子Φ的分析P1706 内外扩散有效因子分析P1767 内扩散对复合反应选择性的影响分析P1778 消除内外扩散影响的方法P178-1797 多相催化反应器的设计与分析1.固定床内空隙率大小分析P1862 多段固定床绝热反应器的类型P1943 流化床反应器中压降与流速的变化关系P211 8 多相反应器1.气液反应机理P2222 η值大小分析P224-2253 气液固反应器机理P2324 滴流床反应器的四个区域P2339 生化反应工程基础1.酶的组成与类型P2442 生化反应过程的特点P2453 酶催化反应特点P2464 酶催化反应的四种抑制机理P248-2505 影响酶催化反应速率的因素p2516 酶与细胞固定化技术P257-2587 影响固定化酶催化反应动力学的因素p2581一、单项选择题1.下列反应器可视为活塞流的反应器是()反应器A:管式B:釜式C:塔式2.对于基元反应2A+B→2C,则反应速率方程为()反应器A:r=kc A2C B B:r A=kC A C B C:r A=Kc A C B2D: r A=kC A C B C c3.在全混流反应器中,反应器的有效容积V R与进料流体的流速Q0之比为()A:空时τB:反应时间t C:停留时间t D:平均停留时间t4.化学反应速率式为-r A=K C CαA C Bβ,如果用浓度表示的速率常数为K C,用压力表示的速率常数为K P,则K C=()K P A:(RT)-(α+β)B:(RT)(α+β) C:(RT)(α-β)5.对于基元反应:2A+B→2P的反应,对A的反应总级数为()级A:1 B:3 C:2 D:06.在平行反应中,A→P,2A→Q,r P=k1C A,r Q=k2C A2,P为目的产物,k1,k2为常数,浓度对瞬时选择性S的影响是()7.完成同样的任务所需反应器体积在()时,平推流反应器与全混釜一样A:反应级数大于零B:零级反应C、反应级数小于零8.阶跃示踪法测定停留时间分布对应的曲线为()A:E(t)曲线 B:F(t)曲线 C:I(t)曲线 D:y(t)曲线9.对正常动力学,完成同样的任务,所需反应器体积最小的操作是()A:单釜 B:二釜串联 C:三釜串联 D:四釜串联O,已知k=0.01L/s.mol,则反应级数为()10.反应NaOH+HCl→NaCl+H2A:1 B:2 C:3 D:011.对于基元反应A+B→2C,则反应速率方程为()反应器A:r=kc A2C B B:r A=kC A C B C:r A=Kc A C B2D: r A=kC A C B C c12.在连续操作的全混流反应器中,反应物的平均停留时间为()A:大于空时τB:小于空时τC:等于空时τ13.完成同样的任务所需反应器体积在()时,平推流反应器与全混釜一样A:反应级数大于零B:零级反应C、反应级数小于零14. 对正常动力学,瞬时选择性S随转化率增大而降低的情况下,反应器内的目的产物最终收率最大的操作是()A:间歇釜反应器 B:连续单釜 C:二釜串联=()15.气相反应2A+B→3P+S,进料时为惰性气体,A与B的摩尔比为2:1进料,则膨胀因子δAA:-1 B:-0.5 C:0.5 D:116.反应产物的质量收率,其最大值为()A:100% B:大于100% C:小于100%117.催化剂颗粒上的反应速率大小与三个有效因子有关,分别是外扩散ηx 、内扩散η、内外扩散总有效因子η,忽略内扩散影响时,它们之间的关系是( )A:ηX >η B:ηX=η C:ηX=ηD:η=η18. 对于()的反应器,在恒容反应过程的平均停留时间、反应时间、空时是一致的。
化学反应工程期末总结重点知识点归纳1、化学反应分类:(按相类分类)均相反应,非均相反应,(按操作分类)间歇操作,连续操作,半连续操作。
2、反应器分类:⑴ 管式反应器,一般长径比大于30⑵ 槽式反应器,一般高径比为1—3 ⑶ 塔式反应器,一般高径比在3—30之间;按传热条件分类:等温反应器,绝热反应器,非等温、非绝热反应器3、化学反应速率:4、化学反应动力学方程: 阿累尼乌斯关系:5、反应级数:m ,n :A ,B 组分的反应级数,m +n 为此反应的总级数。
如果反应级数与反应组份的化学计量系数相同,即m =a 并且n =b ,此反应可能是基元反应。
基元反应的总级数一般为1或2,极个别有3,没有大于3级的基元反应。
6、有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间的关系。
7、动力学方程的方法:积分法、微分法8、化学反应器的设计基础:按混淆分类:间歇反应器,平推流反13s m mol d d 1--⋅=t V r ξ13B A c A s m mol --⋅=-n m c c k r RT Ek k -=ec0c 222A B C A C DB D E +↔+↔+↔222123422125622212342345656222222A A BC A CD B A B C B DE C A B C A C DD A C D B D EE B D Er k c c k c k c c k c r k c c k c k c c k c r k c c k c k c c k c r k c c k c k c c k c r k c c k c =-+-+=-+-+=--+=--+=-应器(理想置换反应器、活塞流反应器),全混流反应器9、间歇反应器的特点:①由于剧烈搅拌、混合,反应器内有效空间各位置的物料温度、浓度都相同;②由于一次加料,一次出料,反应过程没有加料、出料,所有物料在反应器停留时间相同,不存在不同停留时间物料的混合,即无返混现象;③出料组成与反应器内物料的最终组成相同;④为间歇操作,有辅助生产时间。
化学反应工程复习公式指导化学反应工程是化学工程的重要分支之一,主要涉及到反应速率、反应平衡、反应热力学等方面的问题。
在进行化学反应工程的设计和优化时,需要运用一系列的公式,以指导实际操作和解决问题。
以下是一些常见的化学反应工程公式,供复习和参考。
1.反应速率公式在化学反应中,反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的量。
一般来说,化学反应速率与反应物浓度之间存在一定的关系。
根据实验数据,可以通过拟合得到反应速率公式。
常见的反应速率公式有:-零级反应速率:r=k-一级反应速率:r=k[A]-二级反应速率:r=k[A]²-伴随一级反应速率:r=k[A]·[B]其中,r为反应速率,k为反应速率常数,[A]和[B]为反应物浓度。
2.反应平衡公式在反应平衡条件下,反应物和生成物的浓度保持不变。
根据反应平衡常数,可以得到反应平衡公式。
常见的反应平衡公式有:-简单反应物与生成物的摩尔比例:aA+bB⇌cC+dD其中,a、b、c、d分别为反应物和生成物的系数,A、B、C、D分别为反应物和生成物的摩尔浓度。
反应物和生成物的关系可以表示为:Kc=[C]ᶜ[D]ᵈ/[A]ᵃ[B]ᵇ-简单反应物与生成物的分压比例:aA+bB⇌cC+dD其中,a、b、c、d分别为反应物和生成物的系数,A、B、C、D分别为反应物和生成物的分压。
反应物和生成物的关系可以表示为:Kp=(Pc/RT)ᶜ(Pd/RT)ᵈ/(Pa/RT)ᵃ(Pb/RT)ᵇ其中,R为理想气体常量,T为温度,Pa、Pb、Pc、Pd分别为反应物和生成物的分压。
3.反应热力学公式反应热力学研究反应热效应与反应过程的关系。
常见的反应热力学公式有:-反应焓变公式:ΔH=Σ(nᵢHᵢ)其中,ΔH为反应焓变,nᵢ为反应物或生成物的摩尔数,Hᵢ为反应物或生成物的摩尔焓。
-熵变公式:ΔS=Σ(nᵢSᵢ)其中,ΔS为反应熵变,nᵢ为反应物或生成物的摩尔数,Sᵢ为反应物或生成物的摩尔熵。
化学工程专业计算方法与公式大全化学工程是一门综合性较强的学科,涉及到许多复杂的计算和公式。
在化学工程实践中,准确的计算和使用适当的公式是非常重要的。
本文将介绍一些常用的化学工程计算方法和公式,以帮助化学工程专业的学生和从业人员更好地理解和应用这些知识。
一、物质的量和摩尔质量计算1. 物质的量计算公式:物质的量(mol)= 质量(g)/ 相对分子质量(g/mol)2. 摩尔质量计算公式:摩尔质量(g/mol)= 质量(g)/ 物质的量(mol)二、浓度计算1. 溶液浓度计算公式:浓度(mol/L)= 物质的量(mol)/ 溶液体积(L)2. 质量浓度计算公式:质量浓度(g/L)= 质量(g)/ 溶液体积(L)三、气体的状态方程1. 理想气体状态方程:PV = nRT其中,P为气体的压力(Pa),V为气体的体积(m³),n为气体的物质的量(mol),R为气体常数(J/(mol·K)),T为气体的温度(K)。
2. 范德瓦尔斯方程:(P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT其中,a和b分别为范德瓦尔斯常数,根据不同气体的性质而定。
四、反应速率计算1. 反应速率计算公式:反应速率= Δ物质的量/ Δ时间其中,物质的量可以是物质的摩尔数、质量或体积等。
2. 反应级数计算公式:反应级数= Δ物质的量B / Δ物质的量A其中,A和B分别为反应物和生成物。
五、能量计算1. 热容计算公式:热容(C)= 热量(Q)/ 温度变化(ΔT)2. 燃烧热计算公式:燃烧热(Q)= 质量(m)×燃烧热值其中,燃烧热值是物质燃烧时释放出的热量。
六、反应平衡计算1. 平衡常数计算公式:平衡常数(K)= 反应物浓度的乘积 / 生成物浓度的乘积其中,浓度可以根据实验数据或计算得出。
2. 平衡浓度计算公式:平衡浓度(mol/L)= 初始浓度(mol/L)×反应系数七、传质计算1. 质量传递速率计算公式:质量传递速率(mol/(m²·s))= 质量传递系数(mol/(m²·s))×浓度差(mol/m³)2. 热传导计算公式:热传导速率(W)= 热传导系数(W/(m·K))×温度梯度(K/m)以上仅为化学工程中部分常用的计算方法和公式,根据具体情况还有其他更多的计算方法和公式可供使用。
化工原理公式知识点总结一、物质转化1. 化学反应速率公式化学反应速率是描述化学反应进行速度的物理量。
化学反应速率公式通常表示为:r = k * C^n其中,r表示反应速率,k表示反应速率常数,C表示反应物浓度,n表示反应级数。
该公式描述了反应速率与反应物浓度之间的关系,根据不同的反应类型和反应条件,反应级数n可以为整数、分数或负数。
2. 反应热平衡公式化学反应通常伴随着放热或吸热现象,反应热平衡公式描述了反应热量与反应物质量之间的关系。
反应热平衡公式通常表示为:ΔH = Σ(ν_i * H_i)其中,ΔH表示反应热,ν_i表示反应物物质量系数,H_i表示反应物的燃烧热。
该公式描述了反应热与反应物质量之间的线性关系,根据反应类型和反应条件的不同,反应热可以是正值或负值。
二、能量平衡1. 热传导公式热传导是物质内部热量传递的过程,热传导公式描述了热传导速率与温度梯度之间的关系。
热传导公式通常表示为:q = -k * A * ΔT/Δx其中,q表示热传导速率,k表示材料的热导率,A表示热传导的面积,ΔT表示温度差,Δx表示热传导距离。
该公式描述了热传导速率与温度梯度之间的线性关系,根据材料性质和传导距离的不同,热传导速率可以有所变化。
2. 热交换公式热交换是物质之间热量传递的过程,热交换公式描述了热交换速率与温度差之间的关系。
热交换公式通常表示为:q = U * A * ΔT其中,q表示热交换速率,U表示传热系数,A表示热交换面积,ΔT表示温度差。
该公式描述了热交换速率与温度差之间的线性关系,根据传热系数和热交换面积的不同,热交换速率可以有所变化。
三、质量平衡1. 流体流动公式流体流动是化工过程中常见的一种运动形式,流体流动公式描述了流体流动速度与流体性质之间的关系。
流体流动公式通常表示为:v = ΔP * L / (μ * A)其中,v表示流体流动速度,ΔP表示压差,L表示管道长度,μ表示流体的粘度,A表示管道横截面积。
化学反响工程复习总结一、知识点1.化学反响工程的研究对象与目的,研究容。
化学反响工程的优化的技术指标。
2.化学反响动力学转化率、收率与选择性的概念。
反响速率的温度效应和活化能的意义。
反响速率的浓度效应和级数的意义。
3.理想反响器与典型反响特征理想反响器的含义。
等温间歇反响器的根本方程。
简单不可逆反响和自催化反响的特征和计算方法。
可逆反响、平行反响和串联反响的动力学特征和计算方法。
4.理想管式反响器管式平推流反响器的根本方程典型反响的计算。
停留时间、空时和空速的概念。
膨胀因子和膨胀率的概念。
5.连续流动釜式反响器全混流模型的意义。
全混流反响器的根本方程全混流反响器的计算。
循环反响器的特征与计算方法。
返混的概念、起因、返混造成的后果。
返混对各种典型反响的利弊及限制返混的措施。
6.停留时间分布与非理想流动停留时间分布的意义,停留时间分布的测定方法。
活塞流和全混流停留时间分布表达式,固相反响的计算方法。
多釜串联模型的根本思想,模型参数微观混合对反响结果的影响。
7.反响器选型与操作方式简单反响、自催化和可逆反响的浓度效应特征与优化。
平行反响、串联反响的浓度效应特征与优化。
反响器的操作方式、加料方式。
8.气固催化反响中的传递现象催化剂外部传递过程分析,极限反响速率与极限传递速率。
Da和外部效率因子的定义及相互关系。
流速对外部传递过程的影响。
催化剂部传递过程分析,Φ和部效率因子的定义及相互关系。
扩散对表观反响级数及表观活化能的影响。
一级反响外效率因子的计算。
外传递阻力的消除方法。
9.热量传递与反响器热稳定性定态、热稳定性、临界着火温度、临界熄火温度的概念。
催化剂颗粒热稳定性条件和多态特性。
全混流反响器、管式固定床反响器热稳定条件。
最大允许温差。
绝热式反响器中可逆放热反响的最优温度分布。
二、具体容解析 一、 绪论1. 研究对象是工业反响过程或工业反响器研究目的是实现工业反响过程的优化 2. 决策变量:反响器构造、操作方式、工艺条件 3. 优化指标——技术指标:反响速率、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、化学反响动力学1. 反响类型:简单反响、自催化、可逆、平行、串联反响根本特征、分析判断2. 化学反响速率的工程表示))((反应区反应时间反应量反应速率=3. 工业反响动力学规律可表示为:)()(T f C f r T i C i ⋅=a) 浓度效应——n 工程意义是:反响速率对浓度变化的敏感程度。
第二部分 公式集锦化学反应计量方程: B B ν∑=0 B 式中B 表示基本单元、泛指物质B体积功: V P W ∆-= 式中“—”表示系统作功,单位J热力学第一定律: W Q U +=∆ 适于恒压、0='W (下同)恒容反应热: U Q V ∆=恒压反应热: H Q P ∆= V P U ∆+∆=焓: PV U H +≡吉布斯函数: TS H G -≡标准摩尔焓变: (T)(T)m.B f Bm r H H ∆∑=∆B ν(298.15K)Δ(T)Δ m r mr H H ≈标准摩尔熵变: )()(T T m.B B Bmr S S ν∑=∆ (298.15K)Δ(T)Δm r m r S S ≈标准摩尔吉布斯函数变: (T)ΔΣ(T)Δm.B f B Bmr G νG =吉—亥方程: H G ΔΔ= —S TΔ (定温 定压) -≈(298.15K)Δ(T)Δ mrmr H G (298.15K)TΔm r S化学反应等温方程: B)/(RTlnΠ(T)Δ(T)Δ B Bm r m r νp p G G +=B)/(RTlnΠRTln (T)Δ B Bm r νp p KG +-=吉布斯函数判据: G ∆< 0 反应自发 G ∆= 0 平衡状态 G ∆> 0 反应非自发利用B ∏和K 比较: 当BνB B )/(p p ∏ < K 正向反应自发当BνB B )/(p p ∏ =K 处于平衡状态 当BνB B )/(p p ∏ >K 逆向反应自发利用电动势: E ∆>0 反应自发 E ∆=0 平衡状态 E ∆<0 反应非自发分压定律 : B B p P ∑=分压力: B B B ϕ⋅=⋅=P x P p 其中B x 为摩尔分数B ϕ为体积分数 标准平衡常数 : {}BeqB /Πνp pK = 其中eq 表示平衡状态平衡常数与吉布斯函数变: RTG K (T)Δln m r-=平衡常数与反应热 )(ln 211212T T T T R H K K ⋅-⋅∆≈m r化学反应速率(以浓度为基础):υdtdc BB ⋅=ν1质量作用定律表达式:υ=(B)(A)bac kc ⋅ (对于基元反应:aA+bB=gG+dD )反应速率方程式:(B)(A)nm c kc υ⋅=(对于非基元反应:A+bB =gG+dD ) 阿仑尼乌斯公式: [][]A +-=K ART E k a lnln)(ln211212T T T T R E k k a ⋅-=溶液浓度定义: 物质B 的质量分数 mm w BB =B 的浓度(物质的量浓度)Vn c BB =(体积摩尔浓度) 单位:mol·dm -3 B 的质量摩尔浓度 ABB m n b = 单位:mol·kg -1 B 的物质的量分数 nn x BB = (摩尔分数) B 的体积分数 VV BB =ϕ拉乌尔定律: 溶液的蒸气压下降 (B)x p p ⋅=∆o 溶液的沸点上升 B bp bp b K T ⋅=∆ 溶液的凝固点下降 B fp fp b K T ⋅=∆范特霍夫方程式 : RT c B =∏ 或 RT n V B =∏ 溶液pH 值: pH=-lg {}b H b /)(+ pOH=-lg {}b b /)(-OH二元弱电解质(H 2S )解离平衡: 22221)()()()(--+⋅⋅=⋅b b b b K K S H S H 2缓冲溶液pH 值: pH=)()(lg 盐酸b b pK -a (对于弱酸-弱酸盐)pH=)()(lg14盐碱b b pK +-b (对于弱碱-弱碱盐) A m B n 的溶度积常数: {}{}nmn m s(B)/(A)/)B (A b b bb K ⋅=溶度积规则: B B B ν)/(b b ∏<s K 溶液未饱和,无沉淀析出 B B B ν)/(b b ∏s K = 溶液饱和,无沉淀析出B B B ν)/(b b ∏ >s K 将析出沉淀,直至饱和配离子(AL n )稳定常数 []()(){}(){}nb b b b bb K ///(L A )稳⋅=n AL ΑLn ,电池符号:(-)Hg|Hg 2Cl 2(s)|Cl -‖OH -|O 2(g)|Pt (+) ( 以氧-甘汞电池为例) 能斯特方程式: ()bb bb zF RT E E //ln(还原态氧化态)+=电动势与吉布斯函数变: zFE G -=∆m r 或 = -zFE电动势与平衡常数: RT zFE K =ln 或 0.0592VzEK =lg德布罗依关系式: mvh P h ==λ分子电偶极距: µ = q ·d爱因斯坦定律: E = m ·c 2Δr G m。
初中化学反应公式大全一、反应类型(一)、化合反应1、镁在空气中燃烧:2Mg + O2点燃2MgO2、铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2点燃Fe3O43、铝在空气中燃烧:4Al + 3O2点燃2Al2O34、氢气在空气中燃烧:2H2 + O2点燃2H2O5、红磷在空气中燃烧:4P + 5O2点燃2P2O56、硫粉在空气中燃烧:S + O2点燃SO27、碳在氧气中充分燃烧: C + O2点燃CO28、碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2点燃2CO9、二氧化碳通过灼热碳层: C + CO2高温2CO10、一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2点燃2CO211、二氧化碳和水反应(二氧化碳通入紫色石蕊试液):CO2 + H2O === H2CO312、生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)213、无水硫酸铜作干燥剂:CuSO4+ 5H2O === CuSO4·5H2O14、钠在氯气中燃烧:2Na + Cl2点燃2NaCl15、氧化钠溶于水:Na2O + H2O === 2NaOH16、三氧化硫溶于水:SO3 + H2O === H2SO4(二)、分解反应17、实验室用双氧水制氧气:2H2O2MnO22H2O + O2↑18、加热高锰酸钾:2KMnO4△K2MnO4+ MnO2+ O2↑19、水在直流电的作用下分解:2H2O 通电2H2↑ + O2↑20、碳酸不稳定而分解:H2CO3△H2O + CO2↑21、高温煅烧石灰石(二氧化碳工业制法):CaCO3高温CaO + CO2↑22、加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3△2CuO + H2O + CO2↑23、加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3MnO2和△ 2KCl + 3O2↑24、硫酸铜晶体受热分解:CuSO4·5H2O △CuSO4+ 5H2O(三)、置换反应25、铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu26、锌和稀硫酸反应(实验室制氢气):Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑27、镁和稀盐酸反应:Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑28、氢气还原氧化铜:H2 + CuO △Cu + H2O29、木炭还原氧化铜: C + 2CuO 高温2Cu + CO2↑30、水蒸气通过灼热碳层:H2O + C 高温H2 + CO31、焦炭还原氧化铁:3C + 2Fe2O3 高温4Fe + 3CO2↑(四)、复分解反应32、盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH === NaCl + H2O33、盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH === KCl + H2O34、盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu (OH)2 === CuCl2 + 2H2O35、盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca (OH)2 === CaCl2 + 2H2O36、盐酸和氢氧化铁反应:3HCl + Fe(OH)3 === FeCl3 + 3H2O37、氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 === AlCl3 + 3H2O38、硫酸和烧碱反应:H2SO4+ 2NaOH === Na2SO4+ 2H2O39、硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH === K2SO4 + 2H2O40、硫酸和氢氧化铜反应:H2SO4 + Cu(OH)2 === CuSO4 + 2H2O41、硫酸和氢氧化铁反应:3H2SO4+ 2Fe(OH)3=== Fe2(SO4)3 + 6H2O42、硝酸和烧碱反应:HNO3 + NaOH === NaNO3 +H2O43、大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑44、碳酸钠与稀盐酸反应:Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑45、碳酸镁与稀盐酸反应:MgCO3 + 2HCl === MgCl2 +H2O + CO2↑46、盐酸和硝酸银溶液反应:HCl + AgNO3 === A gCl↓ + HNO347、硫酸和碳酸钠反应:Na2CO3 + H2SO4 === Na2SO4 +H2O + CO2↑48、硫酸和氯化钡溶液反应:H2SO4 + BaCl2 === BaSO4↓+ 2HCl49、氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 === Cu(OH)2↓ + Na2SO450、氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 === Fe(OH)3↓ + 3NaCl51、氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 === Mg(OH)2↓ + 2NaCl52、氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 === Cu(OH)2↓ + 2NaCl53、氢氧化钙与碳酸钠:Ca(OH)2+ Na2CO3=== CaCO3↓+ 2NaOH54、氯化钠溶液和硝酸银溶液:NaCl + AgNO3=== AgCl↓ + NaNO355、硫酸钠和氯化钡:Na2SO4+ BaCl2=== BaSO4↓ +2NaCl二、几个氧化还原反应1、氢气还原氧化铜:H2 + CuO △Cu + H2O2、木炭还原氧化铜: C + 2CuO 高温2Cu + CO2↑3、焦炭还原氧化铁:3C + 2Fe2O3高温4Fe + 3CO2↑4、焦炭还原四氧化三铁:2C + Fe3O4高温3Fe + 2CO2↑5、一氧化碳还原氧化铜:CO + CuO △Cu + CO26、一氧化碳还原氧化铁:3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO27、一氧化碳还原四氧化三铁:4CO + Fe3O4高温3Fe + 4CO2三、自然界中的水:16.电解水:2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑ 17.生石灰溶于水:CaO + H2O = Ca(OH)218.二氧化碳可溶于水:H2O + CO2=H2CO3四、质量守恒定律:19.镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃2MgO20.铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 21.氢气还原氧化铜:H2 + CuO △ Cu + H2O22. 镁还原氧化铜:Mg + CuO △ Cu + MgO五、碳和碳的氧化物:(1)碳的化学性质23. 碳在氧气中充分燃烧: C + O2点燃CO224.木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温2Cu + CO2↑ 25.焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3高温4Fe + 3CO2↑ (2)煤炉中发生的三个反应:(几个化合反应)26.煤炉的底层: C + O2点燃CO227.煤炉的中层:CO2 + C 高温2CO28.煤炉的上部蓝色火焰的产生:2CO + O2点燃2CO2(3)二氧化碳的制法与性质:29.大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl = CaCl 2 + H2O + CO2↑ 30.碳酸不稳定而分解:H2CO3 = H2O + CO2↑ 31.二氧化碳可溶于水:H2O + CO2=H2CO332.高温煅烧石灰石(工业制二氧化碳):CaCO3高温CaO + CO2↑ 33.石灰水与二氧化碳反应:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O(4)一氧化碳的性质:34.一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO △ Cu + CO235.一氧化碳的可燃性:2CO + O2点燃2CO2其它反应:36.碳酸钠与稀盐酸反应(灭火器的原理): Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑ 六、燃料及其利用:37.甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2点燃CO2 + 2H2O38.酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2点燃2CO2 + 3H2O39.氢气中空气中燃烧:2H2 + O2点燃2H2O七、金属(1)金属与氧气反应:40.镁在空气中燃烧:2Mg + O2点燃2MgO41.铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2点燃Fe3O442. 铜在空气中受热:2Cu + O2 △ 2CuO43. 铝在空气中形成氧化膜:4Al + 3O2 = 2Al2O3 (2)金属单质+ 酸-------- 盐+ 氢气(置换反应)44. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 45. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 46. 镁和稀硫酸Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 47. 铝和稀硫酸2Al +3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2↑ 48. 锌和稀盐酸Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 49. 铁和稀盐酸Fe + 2HCl =FeCl2 + H2↑ 50. 镁和稀盐酸Mg+ 2HCl = MgCl2 + H2↑ 51.铝和稀盐酸2Al + 6HCl =2AlCl3 + 3 H2↑ (3)金属单质+ 盐(溶液)------- 新金属+ 新盐52. 铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu53. 锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 =ZnSO4 + Cu54. 铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2= Cu(NO3)2 + Hg(3)金属铁的治炼原理:55.3CO+ 2Fe2O3高温4Fe + 3CO2↑ 。
化学反应工程复习总结1一、知识点21.化学反应工程的研究对象与目的,研究内容。
3化学反应工程的优化的技术指标。
42.化学反应动力学5转化率、收率与选择性的概念。
6反应速率的温度效应和活化能的意义。
7反应速率的浓度效应和级数的意义。
83.理想反应器与典型反应特征9理想反应器的含义。
10等温间歇反应器的基本方程。
11简单不可逆反应和自催化反应的特征和计算方法。
12可逆反应、平行反应和串联反应的动力学特征和计算方法。
134.理想管式反应器14管式平推流反应器的基本方程15典型反应的计算。
16停留时间、空时和空速的概念。
17膨胀因子和膨胀率的概念。
185.连续流动釜式反应器19全混流模型的意义。
20全混流反应器的基本方程21全混流反应器的计算。
22循环反应器的特征与计算方法。
23返混的概念、起因、返混造成的后果。
24返混对各种典型反应的利弊及限制返混的措施。
256.停留时间分布与非理想流动26停留时间分布的意义,停留时间分布的测定方法。
27活塞流和全混流停留时间分布表达式,固相反应的计算方法。
28多釜串联模型的基本思想,模型参数29微观混合对反应结果的影响。
307.反应器选型与操作方式31简单反应、自催化和可逆反应的浓度效应特征与优化。
32平行反应、串联反应的浓度效应特征与优化。
33反应器的操作方式、加料方式。
348.气固催化反应中的传递现象35催化剂外部传递过程分析,极限反应速率与极限传递速率。
36Da和外部效率因子的定义及相互关系。
流速对外部传递过程的影响。
37催化剂内部传递过程分析,Φ和内部效率因子的定义及相互关系。
38扩散对表观反应级数及表观活化能的影响。
39一级反应内外效率因子的计算。
40内外传递阻力的消除方法。
419.热量传递与反应器热稳定性42定态、热稳定性、临界着火温度、临界熄火温度的概念。
43催化剂颗粒热稳定性条件和多态特性。
44全混流反应器、管式固定床反应器热稳定条件。
45最大允许温差。
46绝热式反应器中可逆放热反应的最优温度分布。
47二、具体内容解析48 一、 绪论49 1.研究对象是工业反应过程或工业反应器 50 研究目的是实现工业反应过程的优化51 2. 决策变量:反应器结构、操作方式、工艺条件 52 3.优化指标——技术指标:反应速率、选择性、能耗53 掌握转化率、收率与选择性的概念544. 工程思维方法 5556 二、化学反应动力学57 1. 反应类型:简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应58 基本特征、分析判断59 2. 化学反应速率的工程表示60工程问题))((反应区反应时间反应量反应速率=613. 工业反应动力学规律可表示为:62 )()(T f C f r T i C i ⋅=63 a) 浓度效应——n 工程意义是:反应速率对浓度变化的敏感程64 度。
65 b) 温度效应——E 工程意义是:反应速率对温度变化的敏感程66 度。
67 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 :6869E ——cal/mol ,j/mol T ——K70R = 1.987cal/mol.K = 8.314 j/mol.K7172 三、PFR 与CSTR 基本方程731. 理想间歇:⎰⎰-=--==Af A Af A x x AA A c c A A R r dx c r dc v V t 00)()(00 742. 理想PFR : ⎰⎰-=--==Af A Af A x x AA A c c A A R p r dx c r dc v V 00)()(00τ 753. CSTR :)()(00A A A A A A R p r x c r c c v V -=--==τ 764. 图解法77四、简单反应的计算78n=1,0,2级反应特征0(1)A A A c c x =-79 浓度、转化率、反应时间关系式 80PFR →CSTR ,CSTR ←PFR81 基本关系式PFR (间歇)CSTR8200()Af A c R Ap c AV dc v r τ==--⎰0()A AR m A c c V v r τ-==- 8384n=00A A p c x k τ=0A A p c x k τ=85n=11ln1p Ak x τ=-0A Am Ac c kc τ-=86 n=211p A A k c c τ=-02AA A m c c kc τ-=87 0 x x五、可逆反应 A P8889)()(02121A A A P A A C C k C k C k C k r --=-=-90))((21Ae A C C k k -+= 91)()(021A Ae A x x C k k -+=9293 9495 温度效应: 96 浓度效应:97⇒=-0)(A r ])1(ln[102012A Aeq x x k k R E E T --= 98 ])x (x k k E E ln[R E E A A opt --=110201212 99100 PFR 积分式101 102 103104CSTR :由基本方程导出 105 六、平行反应106107A108 109110211211n An A n AS P P C k C k C k r r r +=+=β, 111AfA pf C C C =-=0β112温度效应:温度升高有利于活化能大的反应 113 浓度效应:浓度升高有利于级数大的反应114115 计算:由基本方程PFR 、CSTR 推出116117 ①反应器选型与组合优化:118S (副反应)119 120 121 122 123124 β~C A 曲线——对应面积=C P 125 β~X A 曲线——对应面积=C P /C A0126127 ②最优加料方式:p163-164 128 平行反应129 P 111m B n A p C C k r = 130 A+B131 S 222m Bn A s C C k r =132133134 七、串联反应135A P S136 A A C k r 1)(=-137P A P C k C k r 21-=138P S C k r 2=139温度效应:温度升高有利于活化能大的反应(同平行反应) 140 浓度效应:凡是使A P C C /增大的因素对串连反应选择率总是不利的。
141 ①串联反应的计算 142 PFRCSTR 143 t k A A e C C 10-=物料衡算144)e e (C k k k C t k t k A P 210121---=- 145 S P A A C C C C ++=0146147②串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率 148PFRCSTR1491212lnk k k k opt-=τ 211k k opt =τ150optk opt ex τ11--=optopt opt k k x ττ111+=151122)(21max ,max k k k A p k k c c -==ϕ152221120max ,max ]1)[(1+==k k c c A p ϕ153八、自催化反应154A +P P +P155P A A C kC r =-)(156 22)(000P A T opt A C C C C +==157 000T P A P A C C C C C =+=+158PPAA T C C C C kt C //ln000==159160 九、变分子反应161 ①空速SV 的物理意义与因次162②膨胀率的定义01===-=A A A x x x A V V V ε163③膨胀因子的物理含义ab a s p A )()(+-+=δ164反应器组合优化④变分子反应中停留时间t 与空时τ的大小关系 165 十、循环反应器的计算166v v R R=167 RRC C C AfA A ++=101168⎰-+-==τAf A C C A Ar dC R v V 1)()1(0 169170 十一、返混1711. 不同年龄的物料相互之间的混合——返混(CSTR )172 相同年龄的物料相互之间的混合——混合(间歇反应器)173 2. 返混的起因:①空间上的反向流动②不均匀的速度分布 1743. 返混的结果:反应器内的浓度变化(↑↓P A C C ) 1754. 改善措施:分割——横向分割和纵向分割 1765. )(t f 和)(t F 含义 1776. 数学期望-t 与方差2tσ无因次方差222-=tt σσθ1787. CSTR---=ttett f 1)( tt et F --=1)( 12=θσ179PFR )(t f 和)(t F02=θσ1808. 固相反应的计算181dt t f c t cc c A A A A)()(000⎰∞-= 182 ⎰∞-=0)()(dt t f t x x A A 1839. 微观混合对反应结果的影响184 (1) 大于一级的反应,上凹曲线,不利 185 (2) 小于一级的反应,下凹曲线,有利 186 (3) 一级反应的情况,线性关系,无关187绝热温升,()A bad PH c T c ρ-∆∆=188189 十五、热量传递与反应器的热稳定性1901. 定态条件r g Q Q =热稳定条件g rssdQ dQ dT dT <1912. 放热曲线与移热曲线,影响因素。
多态—A 、B 、C 点的稳定性1923121Re Sc A Sh =3.最大允许温差193194三、名词解释195196优化的经济指标:1.技术上是可行的;2.经济上的合理的;3.生产的安全程197度。
198生产成本中原料费用比例大小已成为现代工业生产过程先进性的重要标志。
199三个决策变量:1.结构变量;2.操作方式。
3.工艺条件。
200反应器的操作方式按其操作连续性可以分为间歇操作,连续操作和半连续操作。
201202工业反应过程开发就其核心问题而言,需要解决三方面的问题;1.反应器的203合理选型;2.反应器操作的优选条件;3.反应器的工程放大。
均相反应应当满足的两个条件:1.反应系统可以成为均相;2.预混合过程的204205时间远小于反应时间.206活化能的工程意义是反应速率对反应温度敏感程度的一种度量。
活化能越大,207表明反应速率对温度变化愈敏感,即温度的变化会使反应反应速率发生较大的208变化。
209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。
反应210级数的高低并不单独决定反应速率的大小,但反应了反应速率对浓度的敏感程211度。
级数越高,浓度变化对反应速率的影响越大。
(P34)212反应器设计基本方程:反应器设计的基本方程包括反应动力学方程式。