化学反应工程复习+公式指导
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化学必备公式在学习化学的过程中,掌握一些重要的化学公式是至关重要的。
这些公式不仅可以帮助我们解决问题,还可以帮助我们理解化学反应和现象的本质。
本文将向你介绍一些化学中不可或缺的公式。
一、摩尔质量公式摩尔质量是指一个物质的摩尔数与其质量(单位为克)之间的比值。
可以用以下公式表示:摩尔质量 = 质量(g)/ 摩尔数(mol)其中,质量可以通过称量实验得到,而摩尔数可以通过化学方程式中的化学计量系数确定。
二、摩尔浓度公式摩尔浓度是指溶液中溶质的摩尔数与溶液体积(单位为升)之间的比值。
可以用以下公式计算摩尔浓度:摩尔浓度 = 溶质的摩尔数(mol)/ 溶液的体积(L)三、化学平衡常数公式在化学反应中,达到平衡后,反应物与生成物的浓度之间的比值将保持不变,此比值称为化学平衡常数(K)。
对于一般的反应:aA + bB ⇌ cC + dD可以用以下公式表示平衡常数:K = [C]^c * [D]^d / [A]^a * [B]^b其中,[A]、[B]、[C] 和 [D] 分别表示反应物 A、B、C 和 D 的浓度。
四、理想气体状态方程理想气体状态方程可以描述气体的状态,公式如下:PV = nRT其中,P 表示气体的压强(单位为帕斯卡),V 表示气体的体积(单位为升),n 表示气体的摩尔数, R 是气体常量(8.31J/(mol·K)),T 表示气体的温度(单位为开尔文)。
五、亨利定律亨利定律描述了气体在液体中的溶解度与压强之间的关系。
亨利定律可以用以下公式表示:C = kP其中,C 表示气体在液体中的溶解度(单位为摩尔/升),P 表示气体的分压(单位为帕斯卡),k 是亨利常数。
六、酸碱中和反应的公式当酸和碱反应时,会产生盐和水。
酸碱反应的公式可以用以下形式表示:酸 + 碱→ 盐 + 水七、酮糖和己糖互变反应的公式酮糖和己糖之间可以通过互变反应转化。
反应的公式如下:己糖⇌酮糖八、酸解离常数公式酸解离常数(Ka)描述了一个酸在溶液中解离的程度。
(更实用)全部高中化学答题公式在高中化学研究中,理解和掌握化学公式是非常重要的一部分。
本文将为您提供一份全部高中化学答题公式,帮助您更好地准备化学考试。
1. 常见元素符号及其原子量- 氢:H(1)- 氧:O(16)- 碳:C(12)- 氮:N(14)- 硫:S(32)- 铁:Fe(56)- 锌:Zn(65)- 锗:Ge(72)2. 化学方程式中的符号- (s):固体- (l):液体- (g):气体- (aq):水溶液中3. 化学方程式的平衡化学方程式的平衡是指反应物和生成物的摩尔比例不变。
常用的平衡方法包括调整系数、改变反应条件等。
4. 摩尔质量和物质摩尔数计算- 摩尔质量:某个物质的质量与摩尔数的比值。
- 物质摩尔数:某个物质的质量除以该物质的摩尔质量。
5. 摩尔浓度计算- 摩尔浓度:溶液中溶质的摩尔数与溶液的体积的比值。
- 计算公式:摩尔浓度(mol/L)= 溶质的摩尔数 / 溶液的体积(L)。
6. 氧化还原反应的计算在氧化还原反应中,常用的计算方法有以下几种:- 氧化剂和还原剂的摩尔比例计算。
- 计算氧化剂与还原剂的摩尔质量。
7. 酸碱反应的计算在酸碱反应中,常用的计算方法有以下几种:- 计算溶液的摩尔浓度。
- 计算酸碱中的反应物摩尔比例。
8. 燃烧反应的计算在燃烧反应中,常用的计算方法有以下几种:- 计算燃料的摩尔质量。
- 根据反应式与摩尔比例计算生成物的摩尔数。
以上只是一些高中化学答题常见的公式和计算方法,对于更具体的题型和问题,建议您参考教材和老师的指导,以获得更准确的答案和方法。
祝您在高中化学学习中取得优异的成绩!。
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》综合复习资料一、填空题1.多级混合模型的唯一模型参数为 ,轴向扩散模型的唯一模型参数为 。
2.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速率方程式的两种最主要的方法为和 。
3.反应级数 (可能/不可能)是0,基元反应的分子数 (可能/不可能)是0。
4.测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为 和 。
5.某一级液相反应在间歇式反应器中进行,5min 转化率为50%,则转化率达到80%需时间__ ____min 。
6.某反应的速率方程式为n A A r kC -= mol/(m 3.h),则反应级数n 为2时,k 的单位为 _。
7.某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式 。
8.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指 、 和 ,“一反”是指 。
9.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度 ,并且 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。
10.在一个完整的气—固相催化反应的七大步骤中,属于本征动力学范畴的三步为 、 和 。
二、选择题1.对于瞬时收率和总收率,下列正确的说法有 (多项选择)。
A. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;B. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率相等;C. 对于平推流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系;D. 对于全混流反应器,反应的瞬时收率与总收率之间是积分关系; 2.某反应速率常数的单位为m 3/(mol.hr),该反应为 级反应。
A. 零级B. 一级C. 二级D. 不能确定. 3..对于平行反应SA RA 222111n ,E ,k n E ,k −−−→−−−−→−,,活化能E 1>E 2,反应级数n 1<n 2,如果目的产物是R 的话,我们应该在 条件下操作。
A. 高温、反应物A 高浓度;B. 高温、反应物A 低浓度;C. 低温、反应物A 高浓度;D. 低温、反应物A 低浓度 4.关于E 函数和F 函数,下面正确的是 。
化学期末必备公式整理在化学学习的过程中,公式是非常重要的工具。
它们可以帮助我们理解化学现象、计算实验结果、解决问题等。
在期末考试前,整理好各个章节的重要公式是必不可少的准备工作。
以下是化学期末必备公式的整理,希望对你的复习有所帮助。
1. 化学计量1.1 相对分子质量和相对原子质量的计算相对分子质量 = 各个元素原子相对质量的总和相对原子质量 = 各个同位素分别相对质量的加权平均1.2 化学计量问题摩尔(mol)与物质的质量之间的关系:质量(g)= 摩尔数 ×相对分子质量(g/mol)1.3 反应的计量关系问题反应物与产物之间的摩尔比化学方程式中,系数表示反应物和产物之间的摩尔比2. 气体状态方程和气体定律2.1 状态方程理想气体状态方程:PV = nRT其中,P表示气体的压强,V表示气体的体积,n表示气体的物质量(摩尔数),R为气体常数,T为气体的温度。
2.2 气体定律查理定律:V / T = 常数博伊尔定律:P / V = 常数盖-吕萨克定律:P / T = 常数3. 化学平衡和化学反应速率3.1 阿伦尼乌斯方程化学平衡常数K的表达式:K = [C]c × [D]d / [A]a × [B]b3.2 平衡常数K的计算对于A + B ⇌ C + D这样的反应,K = [C] × [D] / [A] × [B]3.3 反应速率的计算反应速率 = 变化物质的摩尔数 / 反应时间4. 酸碱中和反应4.1 酸碱中和反应的计算酸碱中和反应中,根据摩尔比计算酸或碱的物质量4.2 酸碱滴定反应滴定方程式:Va × Na = Vb × Nb其中,Va表示酸的滴定底液的体积,Na表示酸的浓度,Vb表示碱的滴定底液的体积,Nb表示碱的浓度5. 化学反应速率和化学平衡5.1 反应速率的影响因素反应物浓度、温度、催化剂的存在等因素可以影响反应速率5.2 化学反应平衡反应的正向和反向速率相等时,达到化学平衡5.3 平衡常数与反应物浓度的关系对于A + B ⇌ C + D这样的反应,平衡常数K = [C] × [D] / [A] × [B],由此可以得到反应物浓度与平衡常数的关系以上是化学期末必备公式的整理。
化学反应公式化学反应公式是化学方程式的简写形式,用化学符号和化学反应物质组成的有关物质变化的数学表示。
化学反应公式以反应物质和生成物质为基础,通过符号、指数和系数的组合,清晰地描述了化学反应过程中发生的物质转化和能量变化。
化学反应公式的形式化性质使得化学反应过程可以精确地描述和研究。
通过化学反应公式,我们可以了解反应物质和生成物质的种类和数量,从而预测化学反应的结果和性质。
同时,化学反应公式可以帮助我们计算反应物质的摩尔比例、摩尔质量和生成物质的量等相关物理化学参数,为实际操作和实验设计提供指导。
化学反应公式的生成需要遵循一定的规则和原则。
反应物质和生成物质要用化学符号表示,其中元素用符号(如H、O、C等)表示,化合物用化学式(如H2O、CO2等)表示。
化学反应公式中的反应物质要放在化学方程式的左边,而生成物质要放在右边,用箭头(→)分隔。
反应物质和生成物质之间用加号(+)或逗号(,)分隔。
在化学反应公式中,还要考虑反应物质和生成物质之间的摩尔比例关系,通过写在化学式前面的系数表示。
例如,水的电离反应可以用化学反应公式表示为:H2O → H+ + OH-这个公式表示了水分子(H2O)在化学反应中发生了电离,产生了氢离子(H+)和氢氧离子(OH-)。
化学反应公式中的系数表明了水分子的摩尔比例为1,和氢离子以及氢氧离子的比例为1:1。
化学反应公式不仅可以描述单一的化学反应过程,还可以用于描述复杂的化学反应体系。
通过合理选择反应物质和生成物质,以及设置适当的摩尔比例系数,我们可以使用化学反应公式来模拟和预测不同条件下的化学反应过程。
这对于理论研究和工业生产中的反应控制和优化具有重要的指导意义。
总的来说,化学反应公式是化学反应的数学表示,是研究和描述化学反应过程的基本工具。
通过化学反应公式,我们可以了解反应物质和生成物质的种类和数量,预测化学反应的结果和性质,并进行相关物理化学参数的计算。
化学反应公式的生成需要遵循一定规则,包括使用化学符号和化学式、考虑摩尔比例和设置适当系数等。
1、简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系?答:空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。
反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。
停留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。
由于平推流反应器内物料不发生返混,具有相同的停留时间且等于反应时间,恒容时的空时等于体积流速只比,所以三者相等。
2、简述非理想流动向扩散模型的特点答:①在管内径向截面上流体具有均一的流速。
②在流动方向上流体存在扩散过程,该过程类似于分子扩散,符合Fick定律。
③轴向混合系数在管内为定值。
④径向不存在扩散。
⑤管内不存在死区或短路流3、简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线?答:阶跃示踪发是对于定是常态的连续流动系统,在某瞬间t=0将流入系统的流体切换为含有示踪剂A且浓度为C A0的流体,同时保持系统内流动模式不变,并在切换的同时,在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。
对应的曲线为F(t),F(t)=C t /C 0。
4、简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线?答:脉冲示踪法是对于常态的连续流动系统,在某瞬间t=0将流入体系的流体切换为含有示踪剂A且浓度为C A0的流体,同时保持体系内流动模式不变,并在切换的同时,在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变化。
对应的曲线为F(t),F(t)= C A /C A05、气-固相催化反应的动力学步骤?答:①反应物从气流主题向催化剂的外表面和内孔扩散。
②反应物在催化剂表面上吸附。
③吸附的反应物转化成反应的生成物。
④反应生成物从催化剂表面上脱附下来。
⑤脱附下来的生成物向催化剂外表面、气流主体中扩散。
6、简述双膜理论答:该模型设想在气-液两相流的相界面处存在着呈滞留状态的气膜和液膜,而把气液两相阻力集中在这两个流体膜内,而假定气相主体和液相主题内组成均一,不存在传质阻力。
化学高三知识点公式近年来,随着科技的飞速发展,化学在现代社会中扮演着重要的角色。
化学可以解释物质的组成、性质和变化规律,为我们提供了许多实用的知识和工具。
而在高中化学中,有一些重要的知识点和公式需要我们掌握。
下面将介绍几个高三化学的知识点和相关的公式。
1. 化学反应速率和化学平衡在反应速率和化学平衡的学习中,有几个重要的公式需要我们掌握:- 反应速率公式:反应速率 = 反应物浓度变化量 / 反应时间- 化学平衡常数公式:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D] 分别代表反应物的浓度,a、b、c、d 分别代表反应物的摩尔系数。
2. 酸碱滴定和溶液的浓度计算在这个知识点中,我们需要了解几个重要的公式:- 氢离子浓度的计算公式:pH = -log[H+]- 酸碱反应的中和反应公式:nA / V(A) = nB / V(B)其中,nA 和 nB 分别代表酸和碱的摩尔数,V(A) 和 V(B) 分别代表酸和碱的体积。
3. 化学电池和电解质溶液的电导率计算在化学电池和电解质溶液电导率计算中,我们需要掌握以下几个公式:- 电流强度计算公式:I = Q / t- 电解质溶液的电导率计算公式:κ = G × L / A × C其中,Q 代表通过导体的电荷量,t 代表通过导体的时间,G 代表电导率,L 代表电解质溶液的长度,A 代表电解质溶液的横截面积,C 代表电解质溶液的浓度。
4. 化学键和分子的几何构型在化学键和分子的几何构型中,我们需要掌握以下几个公式:- 共价键极性计算公式:ΔEN = |EN(A) - EN(B)|- 分子间的距离计算公式:d = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2 + (z2 - z1)^2)5. 化学平衡、反应热和反应焓在化学平衡、反应热和反应焓的学习中,有几个重要的公式需要我们掌握:- 反应焓计算公式:ΔH = ΣΔH(生成物) - ΣΔH(反应物)- 反应熵计算公式:ΔS = ΣS(生成物) - ΣS(反应物)- 反应自由能计算公式:ΔG = ΔH - TΔS通过学习和掌握这些化学高三知识点和公式,我们可以更好地理解化学世界的奥秘。
1.在银催化剂上进行乙烯氧化反应生产环氧己烷。
进入反应器的气体组成:C2H4(15%), O2(7%),CO2(10%),Ar (12%) ,其余为N2。
反应器出口气体含:C2H4(13.1%), O2(4.8%)。
以上均为摩尔组成。
试计算乙烯的转化率,环氧己烷收率和反应选择性。
该系统存在如下两个反应:环氧乙烷的收率为:1.504/15=0.1003 收率=选择性*转换率 选择性=0.1003/0.1333=0.75242.每100kg 乙烷(纯度100%)在裂解器中裂解,产生46.4kg 乙烯,乙烷的单程转化率为60%,裂解气经分离后,所得到的产物气体中含有4kg 乙烷,其余未反应的乙烷返回裂解器,求乙烯的选择性收率、总收率和乙烷的总转化率。
解:以M 点的混合气体为计算基准进行计算即得单程转化率和单程收率,而以A 点的新鲜气体为计算基准进行计算则得到全程转化率和全程收率。
现对M 点进行计算,设M 点进入裂解器的乙烷为100kg ,由单程转化率为60%,则反应掉的原料乙烷量:H=100*0.6=60kg 乙烷的循环量:Q=100-H -4=100-60-4=36kg 补充的新鲜乙烷量:F=100-Q=100-36=64kg乙烯的选择性:乙烯的单程收率:乙烯的总收率:乙烷的总转化率:产物分离器裂解器新鲜乙烷→−→−−→−NM A%86.82%10030/6028/4.46%10030/28/4.46=⨯=⨯=H S %71.49%10030/10028/4.46=⨯=y %68.77%10030/6428/4.46%10030/28/4.46=⨯=⨯=F Y %75.93%1006460%100=⨯=⨯=F H X O H CO O H C O H C O H C 222242242223214+→+→+、3.丁二烯是制造合成橡胶的重要原料,制取丁二烯的生产方法之一是将正丁烯和空气及水蒸气的混合气体在磷钼铋催化剂上进行氧化脱氢,其主反应为:此外还有许多副反应,如生成酮、醛及有机酸的反应。
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。
20 化学反应工程复习总结 一、知识点 1.化学反应工程的研究对象与目的,研究内容。
化学反应工程的优化的技术指标。 2.化学反应动力学
转化率、收率与选择性的概念。 反应速率的温度效应和活化能的意义。 反应速率的浓度效应和级数的意义。 3.理想反应器与典型反应特征
理想反应器的含义。 等温间歇反应器的基本方程。 简单不可逆反应和自催化反应的特征和计算方法。 可逆反应、平行反应和串联反应的动力学特征和计算方法。 4.理想管式反应器
管式平推流反应器的基本方程 典型反应的计算。 停留时间、空时和空速的概念。 膨胀因子和膨胀率的概念。 5.连续流动釜式反应器
全混流模型的意义。 全混流反应器的基本方程 20
全混流反应器的计算。 循环反应器的特征与计算方法。 返混的概念、起因、返混造成的后果。 返混对各种典型反应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,固相反应的计算方法。 多釜串联模型的基本思想,模型参数 微观混合对反应结果的影响。 7.反应器选型与操作方式
简单反应、自催化和可逆反应的浓度效应特征与优化。 平行反应、串联反应的浓度效应特征与优化。 反应器的操作方式、加料方式。 8.气固催化反应中的传递现象
催化剂外部传递过程分析,极限反应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。
催化剂内部传递过程分析,Φ和内部效率因子的定义及相互关系。 扩散对表观反应级数及表观活化能的影响。 一级反应内外效率因子的计算。 内外传递阻力的消除方法。 9.热量传递与反应器热稳定性
定态、热稳定性、临界着火温度、临界熄火温度的概念。 20
催化剂颗粒热稳定性条件和多态特性。 全混流反应器、管式固定床反应器热稳定条件。 最大允许温差。 绝热式反应器中可逆放热反应的最优温度分布。 20 二、具体内容解析 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: )()(TfCfrTiCi 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:
反应器型式 操作方
工程
T
C反应结果r,
工程问题 动力学问 20
211211ln()kEkRTT E——cal/mol,j/mol T——K R = 1.987cal/mol.K = 8.314 j/mol.K
三、PFR与CSTR基本方程 1. 理想间歇:AfAAfAxxAAAccAARrdxcrdcvVt00)()(00
2. 理想PFR: AfAAfAxxAAAccAARprdxcrdcvV00)()(00
3. CSTR: )()(00AAAAAARprxcrccvV 4. 图解法
四、简单反应的计算 n=1,0,2级反应特征 0(1)AAAccx 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()AfAcRA
pc
A
Vdcvr 0()AAR
mA
ccVvr
0 ττ 20
n=0 0AApcxk 0AApcxk n=1 1ln1pAkx 0AAmAcckc n=2 011pAAkcc 02AAAm
cckc 20 五、可逆反应 A P )()(02121AAAPAACCkCkCkCkr ))((21AeACCkk )()(021AAeAxxCkk
AeAeAeAeAxxCCCkkK1021 温度效应: 浓度效应:
0)(Ar ])1(ln[102012AAeqxxkkREET
0)(dTrdA
])x(xkkEEln[R
EETAAopt
110201
2
12
PFR积分式
CSTR:由基本方程导出
六、平行反应
A
kk
kkP(主反
S(副反
AAeAeAeAAeAxxxCCCCtkklnln)(021
Axx
T 20 211211nAnAnASPP
CkCkCkrrr
,
AfACCAAfApfCCdCCCCAfA0000()AA
CpP
pfAC
AA
dCr
CdCrdC
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~CA曲线——对应面积=CP 20
β~XA曲线——对应面积=CP/CA0
②最优加料方式:p163-164 平行反应 P 111mBnApCCkr A+B S 222mBnAsCCkr
七、串联反应 A P S AACkr1)(
PAPCkCkr21
PSCkr2 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APCC/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 tkAAeCC10
物料衡算
kk 20
)ee(CkkkCtktkAP210121-
SPAACCCC0
②串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率 PFR CSTR
1212ln
kkkkopt 21
1
kkopt
optkoptex11 optoptoptkkx11
1
122)(210max,maxkkkApkkcc
22
1
120max,max]1)[(1kkccA
p
八、自催化反应 A+P P+P
PAACkCr)(
22)(000PAToptACCCC
000TPAPACCCCC 20
PPAATCCCCktC//ln000
九、变分子反应 ①空速SV的物理意义与因次
②膨胀率的定义001AAAxxxAVVV
③膨胀因子的物理含义abaspA)()( ④变分子反应中停留时间t与空时τ的大小关系 十、循环反应器的计算
0vvRR
反应器组合
优化 20
RRCCCAfAA101
AfACCAArdCRvV1)()1(
0
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:反应器内的浓度变化(PACC) 4. 改善措施:分割——横向分割和纵向分割 5. )(tf和)(tF含义 6. 数学期望t与方差2t 无因次方差222tt
7. CSTR ttettf1)( ttetF1)( 12 PFR )(tf和)(tF 02 8. 固相反应的计算
dttfctcccAAAA)()(000
0)()(dttftxxAA 9. 微观混合对反应结果的影响 (1) 大于一级的反应,上凹曲线,不利 (2) 小于一级的反应,下凹曲线,有利