化学反应工程基础知识总结(笔记)(可编辑修改word版)

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))((反应区反应时间反应量反应速率＝3. 工业反应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 ——KR = 1.987cal/mol.K = 8。

314 j/mol.K三、PFR 与CSTR 基本方程1. 理想间歇：⎰⎰-=--==Af A Af A x x A AA c c A A R r dx c r dc v V t 00)()(00工程问题2. 理想PFR ： ⎰⎰-=--==Af A Af A x x A AA c c A A R p r dx c r dc v V 00)()(00τ3. CSTR ： )()(00A AA A A A R p r x c r c c v V -=--==τ 4. 图解法四、简单反应的计算 n=1，0，2级反应特征0(1)A A A c c x =-浓度、转化率、反应时间关系式PFR →CSTR ，CSTR ←PFR基本关系式PFR （间歇）CSTR 00()Af A c R A pc A V dc v r τ==--⎰0()A AR m A c c V v r τ-==-n=00A A p c x k τ=0A A p c x k τ=n=11ln1p A k x τ=-0A Am Ac c kc τ-=n=2 011p A A k c c τ=-02AA Am c c kc τ-=0 x Af x Aτ/c A0 τ五、可逆反应A P)()(02121A A AP A A C C k C k C k C k r --=-=-)1(10A Ax k -])x (x k k E E ln[R E E A A opt --=110201212PFR 积分式CSTR ：由基本方程导出 六、平行反应211211n An A n AS P P C k C k C k r r r +=+=β， AfA C C AAfA pf C C dC C C C AfA --=-=⎰000ββk 1k 2 P （主反应） S （副反应）()AA C p Ppf A C A AdC r C dC r dC ββ==-=--⎰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:β~C A P β~X A 曲线—-对应面积=C P /C A0②最优加料方式：p163-164 平行反应P 111m B n A p C C k r = A+BS 222m B n A s C C k r =七、串联反应A P S A A C k r 1)(=-P A P C k C k r 21-=P S C k r 2=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A P C C /增大的因素对串连反应选择率总是不利的。

第一章1、过程工业：以物质转化为核心2、装置与产品制造工业：以物件的加工和组装为核心3、化工过程：原料获取(预处理）、化学反应过程、产品分离和提纯4、本科目研究的对象:以工业规模进行化学反应过程,目的：实现工业反应过程的优化5、实现工业反应过程的优化分两类:设计优化、操作优化6、反应过程优化的技术指标:反应速率、反应选择率、反应收率、能量消耗7、决策变量：结构变量、操作方式、工艺条件（结构变量：反应器类型，单相：均相管式反应器和均相釜式反应器，两相,：固定床反应器，液化床，气液相反应器，三相：）（操作方式：间歇、连续、半连续，加料方式：一次性、分批加料、分段加料）8、化学反应工程研究的内容：1化学反应过程（容积、表面反应过程）1、物理传递过程（反混合不均匀性、传质过程、传热过程）9、研究方法(数学模型法）:数学表达式即动力学方程式（一反）、物料、热量、动量衡算式(三传）、参数计算式10、数学模型法基本特征:过程分解、过程简化第二章1、化学反应动力学是研究化学反应速率和机理的科学2、本征动力学（微观）:排除物理过程，表观动力学（宏观)：包含物理过程3、反应速率定义：反应量/（反应时间）（反应区）4、均相前提：分子尺度上混合均匀、特征：无物理过程5、复杂反应（可逆反应、自催化反应、平行反应、串联反应）6、固体催化剂的组成及活化:特点:活性、选择性、稳定性,组成：活性成分、载体、助催化剂，活化：还原。

7、化学反应过程分为：容积反应过程、表面反应过程8、气固相催化反应过程包括：(内、外)扩散过程、表面反应过程9、吸附模型:理想吸附模型、真实吸附模型10、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11、气液非均相反应过程的反应区取法分为：选用液相体积、选用反应器体积12、在包含物理过程影响下测得的反应速率称为表观反应速率。

13、物理传质过程与化学反应过程串联时，通常是慢一步速率的决定表现反应速率(过程速率的控制步骤）14、均相反应动力学是研究反应在同一项中进行的规律性.15、工程上实际的均相反应应满足两个条件：反应系统可以成为均相、预混合过程的时间远小于反应时间吸附分为物理、化学吸附16、化学吸附可分为：活化化学吸附、非活化化学吸附17、化学反应速率特征可以概括地表示为反应速率的浓度效应、温度效应18、基本的物理过程有：返混、传质、传热19、气固相催化反应是指气体在固体催化剂上进行的催化反应第三章1、反应器设计的基本内容：选择合适的反应器类型、确定最佳工艺条件、计算反应器体积2、反应器设计的基本方程包括反应动力学方程式、物料衡算方程式、热量衡算方程式、动量衡算方程式3、物料衡算和反应速率式式描述反应器性能的两个最基本的方程式4、辅助时间是指装料、升温、降温、卸料、清洗时间的总和5、反应后期转化问题的严重程度顺序是：二级＞一级＞零级6、反应物同时进行两个或两个以上的反应成为平行反应7、平行反应选择率的温度效应是：高温度有利于活化能高的反应8、串联反应：反应物能进一步反应生成其他副产物的反应9、间歇反应器的反应体积是指反应物在反应器中所占的体积第四章1、反应前后物料浓度变化不明显：衡容反应系统2、表征反应前后分子数变化程度的方法的有：膨胀率发、膨胀因子法3、膨胀率￠的定义是指反应组分全部转化后系统体积变化的分率第五章1、全混流：釜式反应器中，一边连续加料、另一边连续出料2、返混：停留时间不同物料的混合3、造成返混的原因：设备中存在不同尺度的环流、不均匀的速度分布4、限制返混的主要措施：分割（横向、纵向）5、连续釜反应器特点：反应物料浓度降低至出料水平，降低了反应速度6、返混是连续化反应时伴生的现象,原因是空间的反向运动和不均匀速度分布第六章1、混合现象：宏观、微观混合2示踪物的输入方法有阶跃注入法、脉冲注入法、周期注入法3、连续反应过程的考察方法：以反应器、反应物料为对象的的考察方法4、非理想流动模型分为：数学模型方法、扩散模型（适合于返混程度较小的非理想流动模型)、多级全混流模型。

知识点1.绪论一、主要讲解内容介绍化学反应工程相关的基本知识，包括化学反应工程的定义、化学反应工程学科的发展、化学反应工程的任务、化学反应工程和其他学科的关系。

二、学习要求本章要求学生能够掌握化学反应工程的定义，明确化学反应工程的任务。

三、视频（已录制完成）四、讲义1.1化学反应工程的定义在工业规模上开发和应用化学反应的工程活动。

1.2化学反应工程学科的发展自然界的物质的运动或变化过程由物理或化学的两类，物理过程不牵涉化学反应，但化学过程却总是与物理因素有着紧密联系。

所以化学反应过程是物理与化学两类因素综合体。

远溯古代，陶瓷制作、酿酒等工艺，但直到本世纪五十年代一直还未形成一门专门研究的独立学科，到1957年举行的第一次欧洲反应工程会议上确立了这一学科的名称。

1.3 化学反应工程的任务化学反应工程学是一门研究化学反应的工程问题的科学，既以化学反应作为研究对象，又以工程问题为研究对象，把二者结合起来的学科体系。

其主要任务包括：分析化学反应的特点、确定合适的反应条件；选择合适的反应器并对其进行最优化设计；对反应器进行最优操作和控制。

1.4 化学反应工程和其他学科的关系a. 数学，微积分、方程的解析求解和数值求解、极值问题等，均是化学反应工程问题求解的基础。

b. 反应动力学：专门阐明学反应速率与各项物理因素（如温度、压力、催化剂等）之间的定量关系。

为实现某一反应，要选定合易的条件及反应器的结构型式、尺寸和处理能力等，这些都依赖于对反应动力学特性的认识。

c. 化工热力学：确定物系的各种物性常数（热容、研所引资、反应热等），看化学反应是否能进行及其反应程度。

为化学反应工程提供反应热、反应平衡常数等基础数据。

d. 催化作用e. 传递工程和流体力学：装置中有动量、热量、质量传递（三传），当规模放大时，出现放大效应。

“三传一反”是三传和反应动力学。

五、小结本章介绍了化学反应工程的定义、学科的发展、任务极其与数学、化工热力学、催化作用及传递工程等学科之间的密切关系。

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RSBARSBAαααα+=+PPPRRRBBBAAAnnnnnnnnααααξ0-=-=-=-=K KKKn nxn-==某反应物的转化量该反应物的起始量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：串联反应A +B P R+SαA2A αS S （副）αA1A P P （主）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)V V 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 A A 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 ==⨯绝热操作恒容间歇反应器的设计式为：变温平推流反应器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：()⎰-==A x AA AB A B r dxC t F V 000BR ： ()⎰-==Ax AAA P A P r dx CF V 000τPF R: ()000m m A A A AV 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 R Ai 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=-opt τ=第四章 非理想流动停留时间分布方差PFRCSTR(){}E t P t residence time t t ∆停留时间分布函数(){}F t P residence time t 0()()d t F t E t t=⎰2222200()()()()()()t t t E t dtt t E t dt t E t dt tE t dt σ∞∞∞∞-==-=-⎰⎰⎰⎰0 t t () t t0 t t E t <⎧⎪=∞=⎨⎪>⎩2220()()()0tt t E t dt t t σ∞=-=-=⎰0 t t () 1 t tF t <⎧=⎨≥⎩()11()t tt tF t e E t et---=-=最大层流流动轴向扩散模型。

化学反应工程知识点1.反应机理和动力学反应机理是指反应的分子层面的步骤和中间产物，它对理解和控制反应过程非常重要。

动力学研究反应速率与反应物浓度的关系，了解反应速率规律，通过动力学模型可以预测反应速率和产物选择性。

2.反应条件的选择反应条件的选择包括温度、压力、反应物浓度、反应物配比和催化剂等。

化学反应的速率和选择性往往受到反应条件的影响，优化反应条件可以提高反应速率和产物质量。

3.反应器的设计和优化反应器是进行化学反应的设备，其设计和优化对反应过程的效率和产品质量具有重要影响。

常见的反应器类型有批式反应器、连续式反应器和循环式反应器等。

反应器的选择和设计要考虑反应物性质、反应过程的控制方式、热传导和质量传递等因素。

4.反应工艺的控制反应工艺的控制包括对反应过程的监测和调节，以维持所需的反应条件和优化产品质量。

常用的控制策略有温度、压力和反应物供给的控制等。

控制系统的设计和优化需要考虑反应机理、反应动力学和工艺实际操作的特点。

5.安全与环保化学反应过程中会产生化学品和能量的变化，单个反应步骤可能会产生副产物和废物。

因此，反应工程也需要关注安全性和环保性。

安全性考虑的因素包括反应物和产物的毒性、易燃性和爆炸性等，以及反应条件的选择和操作的威胁。

环保方面，需要考虑减少废物的生成，回收利用资源，优化反应条件以减少能耗和污染物排放。

6.规模放大与工业化化学反应工程要实现从实验室到工业生产的规模放大和工艺转化。

这涉及到规模放大的技术、成本评估和安全规范，以及将实验室的合成路线或方法转化为适合大规模生产的工艺。

同时，也需要考虑工艺的稳定性和连续运营的可行性。

以上是化学反应工程的一些基本知识点，化学反应工程涵盖了多个学科领域，是化学工程和化学的交叉学科。

化学反应工程的研究和应用有助于解决实际生产中的技术问题，提高反应过程的效率和产品质量，同时也倡导可持续发展和环保意识。

化学反应的知识点化学反应是化学领域中最基本的概念之一。

它描述了物质之间的转化过程，涉及原子和分子之间的重排和结合。

本文将介绍一些化学反应的基本知识点，包括反应类型、反应速率、反应平衡和化学方程式等。

一、反应类型化学反应可以分为不同的类型，包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。

1. 合成反应：合成反应是指两个或多个物质结合形成一个新物质的反应。

例如，2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) 描述了氢气和氧气反应生成水的过程。

2. 分解反应：分解反应是指一个物质分解成两个或多个较简单的物质的反应。

例如，2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) 描述了水分解成氢气和氧气的过程。

3. 置换反应：置换反应是指一个元素被另一个元素取代的反应。

例如，2Na(s)+ Cl2(g) → 2NaCl(s) 描述了钠和氯气反应生成氯化钠的过程。

4. 氧化还原反应：氧化还原反应是指电子的转移过程。

氧化是指物质失去电子，还原是指物质获得电子。

例如，2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s) 描述了氯气从0价被氧化为-1价，钠从0价被还原为+1价的过程。

二、反应速率反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的数量。

反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂和表面积等。

1. 温度：温度的升高会增加反应物分子的平均动能，促进碰撞频率和能量，从而加快反应速率。

2. 浓度：反应物浓度的增加会增加碰撞频率，从而加快反应速率。

3. 催化剂：催化剂是一种能够改变反应速率但本身不参与反应的物质。

催化剂通过提供新的反应路径或降低反应活化能来加速反应速率。

4. 表面积：反应物的表面积越大，反应物分子之间的碰撞频率越高，从而加快反应速率。

三、反应平衡在化学反应中，反应物和生成物之间会达到一种动态平衡状态。

反应平衡的特点是反应物和生成物的浓度保持不变，但反应仍在进行。

1. 平衡常数：平衡常数描述了反应物和生成物浓度之间的比例关系。

1.BR的特点：1）由于充分搅拌、混合，以至于反应器有效容积内各个位置物料的特性（T+C）都相同。

2）由于是一次投料和一次放料，在反应过程中既无物料的加入，也无物料的放出，则在反应器内所有物料的空间停留时间相同，无空间停留时间不同的无聊之间的混合，即不存在反混。

3）反应器出料口的物料组成与反应器内最终得到的物料组成相同。

4）间歇操作过程存在辅助生产时间。

2.PFR的特点：1）由于物料都是沿着同一方向、且同一速度在反应器内向前推进，则所有物料流出反应器的时间都相同。

2）在垂直流动方向的任意一截面上，不同径向位置的物料的特性一致，即不存在反混。

3）在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位置改变，不随t改变。

3.CSTR特点：1）物料在反应器内充分反混。

2）反应器内各处物料参数均一。

3）反应器的出口组成与器内物料组成相同。

4）反应过程中连续进料出料，是一定常态操作。

4.化学反应工程学研究的主要内容：1）化学的------化学反应动力学特性的研究。

2）物理的------流动、传递过程对反应的影响的研究。

3）工程的------反应器的设计计算、过程的分析及最优化。

5.利用数学模型解决化学工程问题的基本步骤：1）小试研究化学反应规律。

2）大型冷模实验研究传递过程规律。

3）通过计算机或其它手段综合化学反应规律与传递过程规律，预测大型反应器的特性，寻找优化条件。

4）热模检验数学模型的等效性。

6.气固相催化反应的七个步骤、三个过程：1）反应组分从气流主体扩散到催化剂外表面。

2）反应组分从催化剂外表面扩散到催化剂的内表面。

3）反应组分在催化剂活性表面中心上吸附。

4）吸附在表面活性中心上的反应物进行化学反应。

5）产物在催化剂表面活性中心上脱附。

6）产物从催化剂的内表面扩散到催化剂的外表面。

7）产物从催化剂的外表面扩散到气流主体。

其中1）、7）过程是外扩散过程，2）、6）是内扩散过程，3）、4）、5）是化学反应动力学过程。

1.反应动力学主要研究化学反应进行的机理和速率，以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识，如反应模式、速率方程及反应活化能等等。

包含宏观反应动力学和本征反应动力学。

2.化学反应工程化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，即以化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。

3.小试，中试小试：从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求。

中试：要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，规模扩大。

4.三传一反三传为动量传递（流体输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律），“一反”为化学反应过程（反应动力学）。

5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。

6催化剂的特征（1）.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。

（2）.催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。

（3）催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一不同方向时，催化剂仅加速其中一种。

（4）.催化剂具有寿命，由正常运转到更换所延续时间。

7活化组份活性组分是催化剂的主要成分，是真正起摧化作用的组分。

常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。

8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。

9助催化剂本身没有活性，但能改善催化剂效能。

助催化剂是加入催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或活性很小，但是他们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成，化学结构，离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构，孔结构分散状态，机械强度等，从而提高催化剂的活性，选择性，稳定性和寿命。

化学反应原理知识点总结化学反应原理是化学学科的重要组成部分，它涵盖了许多关键的概念和理论，对于理解化学反应的发生、方向、速率以及能量变化等方面具有重要意义。

以下是对化学反应原理相关知识点的详细总结。

一、化学反应速率化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。

通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

影响化学反应速率的因素主要包括以下几个方面：1、浓度在其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。

这是因为浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增加，从而加快了反应速率。

2、压强对于有气体参加的反应，在其他条件不变时，增大压强（减小容器体积），反应速率加快；减小压强（增大容器体积），反应速率减慢。

需要注意的是，压强对反应速率的影响实际上是通过改变气体的浓度来实现的。

3、温度升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。

一般来说，温度每升高 10℃，反应速率通常增大到原来的 2 4 倍。

这是因为温度升高，分子的运动速率加快，更多的分子成为活化分子，有效碰撞的几率增加。

4、催化剂使用催化剂能显著改变化学反应速率。

正催化剂能加快反应速率，负催化剂能减慢反应速率。

催化剂通过改变反应的路径，降低反应的活化能，从而使更多的分子能够在较低的能量条件下发生反应。

5、其他因素固体表面积、光照、超声波、电磁波等也会对反应速率产生影响。

例如，增大固体反应物的表面积，能够增加反应物之间的接触面积，从而加快反应速率。

二、化学平衡化学平衡是指在一定条件下，可逆反应中正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

1、化学平衡的特征（1）逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

（2）等：正反应速率和逆反应速率相等。

（3）动：化学平衡是一种动态平衡，反应仍在进行，只是正、逆反应速率相等。

（4）定：平衡时反应物和生成物的浓度保持恒定。

（5）变：当外界条件改变时，原平衡会被破坏，在新的条件下建立新的平衡。

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。

化学反应工程基础知识总结（笔记）1、化学反应工程是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。

如何将其在工业规模上实现是化学反应工程的主要任务。

2、理想置换反应器的特点：①由于流体沿同一方向，以相同速度向前推进，在反应器内没有物料的返混，所有物料通过反应器的时间都是相同的②在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性是一致的③在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位置改变，不随时间改变。

3、全混流反应器的特性①物料在反应器内充分返混②反应器内各物料参数均一③反应器的出口组成与器内物料组成相同④反应过程中连续进料与出料，是一定常态过程。

4、返混的定义：物料在反应器内不仅有空间上的混合而是有时间上的混合，这种混合过程称返混。

5、非均相催化反应过程步骤①反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递②反应组分从外表面向催化剂内表面传递③反应组分在催化剂表面的活性中心上吸附④在催化剂表面上进行化学反应⑤反应产物在催化剂表面上解吸⑥反应产物从催化剂内表面向外表面传递⑦反应产物从催化剂的外表面向流体主体传递6、兰格缪尓（Langmuir）吸附模型条件①催化剂表面上活性中心分布是均匀的②吸附活化能和脱附活化能与表面吸附的程度无关③每个活性中心仅能吸附一个气相分子④被吸附分子间互不影响，也不影响空位对气相分子的吸附。

7、焦姆金（Temkhh）吸附模型：一般吸附活化能随覆盖率的增加而增大，脱附活化能则随覆盖率的增加而减小，因此吸附热必然随覆盖率的增加而减小。

8、催化剂颗粒内气体扩散：多孔催化剂颗粒内的扩散现象是很复杂的。

除扩散路径极不规则外，孔的大小不同时，气体分子扩散机理亦有所不同。

当孔径较大时，分子的扩散阻力要是由于分子间碰撞所致，这种扩散通常所称的分子扩散或容积扩散。

当微孔的孔径小于分子的平均自由程时，分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞，从而使分子与孔壁的碰撞成为扩散阻力的主要因素，称为克努森（Knudson）扩散。

化学中的化学工程基础知识点化学工程是一门应用科学，涉及应用化学原理和工程设计，通过改变物质的组成和结构，以满足人们对产品和过程的需求和要求。

在化学工程中，有一些基础知识点是非常重要和必须掌握的。

本文将介绍一些在化学工程中常见的基础知识点。

一、化学反应化学反应是指物质发生变化，原子或分子之间重新组合形成新的物质的过程。

在化学工程中，了解化学反应对于理解和控制物质转化过程至关重要。

1. 反应方程式化学反应通常可以用化学方程式表示。

例如，A + B → C + D表示反应物A和B经过化学反应生成产物C和D。

反应方程式中，反应物写在箭头的左边，产物写在箭头的右边。

2. 反应速率反应速率指化学反应中反应物消耗或产物生成的速度。

反应速率受多种因素影响，包括温度、浓度、催化剂等。

了解反应速率有助于化学工程师设计和控制化学反应过程。

二、热力学热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科。

在化学工程中，热力学常用于计算和预测化学反应和物质转化过程中的能量变化和热力学性质。

1. 系统与环境热力学中有两个重要的概念：系统和环境。

系统是我们研究的对象，可以是一个物质样品、反应堆或其他什么东西。

环境是系统之外的一切，包括容器、周围空气等。

2. 热力学第一定律热力学第一定律也称为能量守恒定律，表明能量可以从一个系统转移到另一个系统，但总能量在转移过程中不会改变。

化学工程师需要通过热量平衡计算和控制能量在化学反应和过程中的转移和利用。

三、质量平衡质量平衡是指在化学工程过程中，对物质输入、输出和转化过程进行分析，以实现物质平衡。

质量平衡是设计化学工程流程和解决问题的重要工具。

1. 输入和输出流在化学工程中，通常有多个输入和输出流。

输入流包括原料、能源等物质，输出流包括产物、废物等。

了解输入和输出流的质量可以帮助工程师控制物质的转化和利用效率。

2. 质量守恒定律质量守恒定律是质量平衡的基础。

它表明在任何一个封闭的系统中，物质的总质量不会改变。

化学反应的基本知识点化学反应是化学领域中最基本的概念之一。

它描述了物质之间发生的转化过程，涉及到原子和分子之间的重新排列和结合。

了解化学反应的基本知识点对于理解化学现象和应用化学原理至关重要。

本文将介绍化学反应的基本概念、化学方程式、反应类型以及反应速率等知识点。

一、化学反应的基本概念化学反应是指物质之间发生的转化过程，涉及到原子和分子之间的重新排列和结合。

在化学反应中，起始物质被称为反应物，产生的新物质被称为产物。

化学反应可以通过观察物质的性质变化、能量的释放或吸收以及气体的生成等来判断。

二、化学方程式化学方程式是描述化学反应的一种方式。

它由反应物、反应条件和产物组成。

化学方程式中的化学式表示了反应物和产物的化学组成，而反应条件则表示了反应发生的条件，如温度、压力和催化剂等。

化学方程式还可以表示反应的摩尔比例关系和反应的平衡状态。

三、反应类型化学反应可以分为几种不同的类型，包括酸碱中和反应、氧化还原反应、置换反应、加和反应和分解反应等。

酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的过程。

氧化还原反应是指物质失去电子的过程被称为氧化，而物质获得电子的过程被称为还原。

置换反应是指一个元素或离子被另一个元素或离子取代的过程。

加和反应是指两个或多个物质结合形成一个新的物质的过程。

分解反应是指一个物质分解成两个或多个物质的过程。

四、反应速率反应速率是指化学反应中物质转化的速度。

它可以通过观察反应物的消耗或产物的生成来确定。

反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、表面积和催化剂等。

温度升高会增加反应速率，因为分子的平均动能增加，分子碰撞的频率和能量也增加。

浓度的增加也会增加反应速率，因为反应物的浓度越高，分子碰撞的概率越大。

表面积的增加可以增加反应速率，因为更多的反应物暴露在反应表面上，增加了分子碰撞的机会。

催化剂是一种物质，可以加速反应速率，但并不参与反应本身。

总结：化学反应是化学领域中最基本的概念之一，涉及到物质之间的转化过程。

化学反应的知识点总结化学反应是化学领域中的重要概念，它描述了物质之间发生的变化过程。

本文将对化学反应的一些基本知识点进行总结和讨论，包括反应类型、化学方程式的表示、反应速率和平衡等内容。

一、反应类型化学反应可以分为不同的类型，包括合成反应、分解反应、置换反应和双替反应。

合成反应指的是两个或多个物质结合形成一个新的物质。

例如，2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) 表示了氢气和氧气反应生成水的合成反应。

分解反应则是相反的过程，一个物质分解成两个或多个不同的物质。

例如，2H2O(g) → 2H2(g) + O2(g) 表示了水分解成氢气和氧气的分解反应。

置换反应是指一个元素或基团被另一个元素或基团替换的反应。

例如，Cu(s) + 2AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s) 表示了铜和银离子发生置换反应。

双替反应则是两个化合物中的阳离子和阴离子相互交换的反应。

例如，NaCl(aq) + AgNO3(aq) → NaNO3(aq) + AgCl(s) 表示了氯化钠和硝酸银发生双替反应。

二、化学方程式的表示化学方程式是用化学式和符号表示化学反应的方式。

化学式表示了反应物和生成物的组成，符号则表示了反应的条件和状态。

例如，H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) 表示了氢气和氯气反应生成盐酸气体的化学方程式。

化学方程式中的系数表示了反应物和生成物的摩尔比例关系，可以用来平衡化学方程式。

平衡化学方程式是指反应物和生成物之间的摩尔比例关系保持不变的化学方程式。

三、反应速率反应速率是指化学反应中物质转化的速度。

它可以通过反应物消耗的速度或生成物产生的速度来表示。

反应速率受到多种因素的影响，包括反应物浓度、温度、催化剂和表面积等。

反应物浓度越高、温度越高、催化剂越多、表面积越大，反应速率就越快。

反应速率可以通过实验测定得到，通常用反应物浓度随时间的变化来表示。

四、平衡化学反应中的平衡是指反应物和生成物之间的摩尔比例关系保持不变的状态。

化学反应工程知识点—郭锴主编1、化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即化学反应动力学，而且着重研究传递过程对宏观化学反应速率的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。

2、任何化工生产，从原料到产品都可以概括为原料的预处理、化学反应过程和产物的后处理这三个部分，而化学反应过程是整个化工生产的核心。

3.化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。

数学模型法是对复杂的、难以用数学全面描述的客观实体，人为地做某些假定，设想出一个简化模型，并通过对简化模型的数学求解，达到利用简单数学方程描述复杂物理过程的目的。

模型必须具有等效性，而且要与被描述的实体的那一方面的特性相似；模型必须进行合理简化，简化模型既要反映客观实体，又有便于数学求解和使用。

4.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、槽式反应器（釜式反应器）和塔式反应器。

5反应器按传热条件分类，分为等温反应器、绝热反应器和非等温非绝热反应器。

第一章 均相单一反应动力学和理想反应器1、目前普遍使用关键组分A 的转化率来描述一个化学反应进行的程度，其定义为：00A A A A A A n n n x -==组分的起始量组分量转化了的 2、化学反应速率定义（严格定义）为单位反应体系内反应程度随时间的变化率。

其数学表达式为dtd V r ξ1=。

3、对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为dt dn V r A A 1-=-；反应产物C 的生成速率表达式为：dtdn V r C C 1= 4.反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率之间的关系式称为反应动力学方程。

大量的实验表明，均相反应的速率是反应物系的组成、温度和压力的函数。

5.阿累尼乌斯关系式为RT E C C e k k -=0，其中活化能反应了反应速率对温度变化的敏感程度。

6、半衰期：是指转化率从0变为50%所需时间为该反应的半衰期。

7、反应器的开发大致有下述三个任务：①根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型式；②结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操条件；③根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行评价。