第6章 化学反应工程
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第一章习题1有一反响在间歇反响器中进行,经过8min 后,反响物转化掉80%,经过18min 后,转化掉90%,求表达此反响的动力学方程式。
解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程 2在间歇搅拌槽式反响器中,用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯,反响式为:()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反响物配比为:A(mol):B(mol)=1:4.97,反响在100℃下进行。
A 转化率达50%需要时间为24.6min ,辅助生产时间为30min ,每天生产2400kg 醋酸丁酯〔忽略别离损失〕,计算反响器体积。
混合物密度为750kg·m -3,反响器装填系数为0.75。
解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ,则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3反响(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反响器中15℃下进行。
一次参加反响物料50kg ,其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol·m -3,物料密度为1050kg·m -3。
第一章绪论习题1.1 解题思路:(1)可直接由式(1.7)求得其反应的选择性(2)设进入反应器的原料量为100 ,并利用进入原料气比例,求出反应器的进料组成(甲醇、空气、水),如下表:组分摩尔分率摩尔数根据式(1.3)和式(1.5)可得反应器出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数、和。
并根据反应的化学计量式求出水、氧及氮的摩尔数,即可计算出反应器出口气体的组成。
习题答案:(1) 反应选择性(2) 反应器出口气体组成:第二章反应动力学基础习题2.1 解题思路:利用反应时间与组分的浓度变化数据,先作出的关系曲线,用镜面法求得反应时间下的切线,即为水解速率,切线的斜率α。
再由求得水解速率。
习题答案:水解速率习题2.3 解题思路利用式(2.10)及式(2.27)可求得问题的解。
注意题中所给比表面的单位应换算成。
利用下列各式即可求得反应速率常数值。
习题答案:(1)反应体积为基准(2)反应相界面积为基准(3)分压表示物系组成(4)摩尔浓度表示物系组成习题2.9 解题思路:是个平行反应,反应物A的消耗速率为两反应速率之和,即利用式(2.6)积分就可求出反应时间。
习题答案:反应时间习题2.11 解题思路:(1)恒容过程,将反应式简化为:用下式描述其反应速率方程:设为理想气体,首先求出反应物A的初始浓度,然后再计算反应物A的消耗速率亚硝酸乙酯的分解速率即是反应物A的消耗速率,利用化学计量式即可求得乙醇的生成速率。
(2)恒压过程,由于反应前后摩尔数有变化,是个变容过程,由式(2.49)可求得总摩尔数的变化。
这里反应物是纯A,故有:由式(2.52)可求得反应物A的瞬时浓度,进一步可求得反应物的消耗速率由化学计量关系求出乙醇的生成速率。
习题答案:(1)亚硝酸乙酯的分解速率乙醇的生成速率(2)乙醇的生成速率第三章釜式反应器习题3.1 解题思路:(1)首先要确定1级反应的速率方程式,然后利用式(3.8)即可求得反应时间。
(2)理解间歇反应器的反应时间取决于反应状态,即反应物初始浓度、反应温度和转化率,与反应器的体积大小无关习题答案:(1)反应时间t=169.6min.(2)因间歇反应器的反应时间与反应器的体积无关,故反应时间仍为169.6min.习题3.5 解题思路:(1)因为B过量,与速率常数k 合并成,故速率式变为对于恒容过程,反应物A和产物C的速率式可用式(2.6)的形式表示。
第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础 一、思考题1、间歇系统与连续系统中,反应速率的定义式有何异同?2、反应系统中反应速率与化学计量系数有何关系?3、反应速率可以用浓度c i 、分压p i 或摩尔分率y i 来表述,相应的速率常数k c 、k p 、k y 之间有何关系?4、温度增加,反应速率常数肯定增加,对否?5、空速的定义是什么?它的大小反映了反应器的什么能力?6、转化率的定义是什么?在复杂反应系统中,它是否能起到在简单反应系统中所起到的作用?7、化学反应中哪种吸附起主要作用?8、惰性物质不参加反应,所以对吸附、脱附无任何影响,对否?9、吸附或脱附为控制步骤时,关键组分A 的分压有何特点,非关键组分的分压有何特点? 10、表面反应为控制步骤时,反应物、生成物的分压有何特点? 11、表达反应系统体积变化的参数是什么?12、方程式中反应前后摩尔数的变化是否表示反应体积的变化?第二章 气-固相催化反应本证及宏观动力学 一、思考题1、对于球形催化剂,西勒模数(Thiele )越大,则催化剂的内扩散有效因子如何变化?2、如果在某催化剂上测得的反应速率为r ,而内扩散有效因子为0.8,则此反应速率是否为本征反应速率?3、对于气—固相反应,什么情况下,可以不考虑分子扩散的影响?4、对于球型催化剂粒子,西勒模数的定义式是什么?5、本征化学反应速度在内外扩散阻力完全消除的情况下与宏观化学反应速度有何关系?6、孔结构对内扩散有无影响?7、在气体的扩散过程中,如果催化剂的孔径远远小于分子的平均自由程时,可以不考虑哪种扩散? 8、对于气-固相反应,如果本征动力学方程式为r ,催化剂的内扩散有效因子为ζ,则宏观动力学方程式应如何表示? 二、计算题1、某可逆反应:A B C D k k +⇔+21,其均匀表面吸附机理的动力学方程式为:()()()r k P P P P K b P b P bP b P A A B C D A A C CBB D D=-++++1122试写出反应机理及控制步骤,并证明之。
第一章习题1 有一反应在间歇反应器中进行,经过8min 后,反应物转化掉80%,经过18min 后,转化掉90%,求表达此反应的动力学方程式。
解2A A min 18A0min 8A0AA A0d d 219.019.0181)(218.018.081)(11kc tc kc kc x x c kt =-=-⋅==-⋅=-⋅=为假设正确,动力学方程2 在间歇搅拌槽式反应器中,用醋酸与丁醇生产醋酸丁酯,反应式为:()()()()S R B A O H H COOC CH OH H C COOH CH 2943SO H 94342+−−→−+反应物配比为:A(mol):B(mol)=1:4.97,反应在100℃下进行。
A转化率达50%需要时间为24.6min,辅助生产时间为30min,每天生产2400kg醋酸丁酯(忽略分离损失),计算反应器体积。
混合物密度为750kg·m-3,反应器装填系数为0.75。
解3313111111i 1.2m 0.750.8949总体积反应0.8949m 0.910.9834有效体积反应0.91hr6054.6折合54.6min 3024.6总生产时间hr 0.9834m 750737.5换算成体积流量hr 737.5kg 634.1103.4总投料量hr 634.1kg 744.97724.1B 4.97:1B :A hr 103.4kg 601.724折算成质hr 1.724kmol 0.50.862的投料量A ,则50%转化率hr 0.862kmol 116100hr 100kg 2400/24R 116 74 60 M S R B A ==⨯==+=⋅=+⋅=⨯⨯=⋅=⨯⋅=⋅=⋅=+→+-------器器投料量则量流量产量3 反应(CH 3CO)2O+H 2O →2CH 3COOH 在间歇反应器中15℃下进行。
已知一次加入反应物料50kg ,其中(CH 3CO)2O 的浓度为216mol ·m -3,物料密度为1050kg ·m -3。
第一章气-固相催化反应本征动力学概论化工生产中大多数反应是过程,气-固相催化反应是重要反应之一。
本章讨论:1,2,连续过程中化学反应速率的有关问题;气-固相催化反应的化学动力学,即本征动力学。
第一节化学计量学1-1化学计量式化学计量学是研究化学反应系统中反应物和产物组成相互关系变化的数学表达式。
化学计量式是化学计量的基础。
化学计量式表示参加反应的各组分的娄量关系,等式左边的组分为反应物,等式右边的组分为产物,化学计量式的通式为:或或一般将反应物的化学计量取负值,产物的化学计量取正值。
如果反应系统中有m 个反应,则第j个反应的化学计量式的通式为或也可用矩阵表示为......1-2 反应程度、转化率及化学膨胀因子一.反应程度对于间歇反应中的单反应进行物料衡算按化学计量关系有R上式中的ξ称为化学反应程度。
注意上述表达式中各项的正负号。
(1-7)式也可表达为:为i组分已反应的量,所以,知道反应程度即可计算出所有反应物及产物已经反应(或生成)的量。
二、转化率反应物A的反应量与其初如量之比称为A的转化率:nA0nA0nA0工业反应过程中的原料中各组分之间往往不符合化学计量关系,通常选择不过量的反应物计算转化率,这样的组分称为关键组分。
三、化学膨胀因子在恒温恒压的连续系统中发生反应对于液相反应,反应前后物料的体积流量变化不大,一般作为恒容过程。
对于气相反应,反应前后物料的体积流量变化较大。
定义每转化1mol的A时反应混合物增加或减少的量为化学膨胀因子,即:则有:由此,组分A的瞬时浓度可表示为:对于连续,则式中,大写字母表示摩尔流量,小写字母表示物质的量。
例1-1 计算下列反应的化学膨胀因子1. A+B→P+S2. A→P+S3. A+3B→2P解:1. δA=[(1+1)-(1+1)] / 1=02. δA=[(1+1)-1)] / 1=13. δA=[2-(1+3)] / 1=-21-4 多重反应的收率及选择率1,单一反应和多重反应单(一)反应:一组物定的反应物反应生成一组特定的产物。
《化学反应工程》第三版(陈甘堂著)课后习题答案第二章均相反应动力学基础2-4三级气相反应2NO+O22NO2,在30℃及1kgf/cm2下反应,已知反应速率常数2kC=2.65×104L2/(mol2 s),若以rA=kppApB表示,反应速率常数kp应为何值?解:原速率方程rA=dcA2cB=2.65×104cAdt由气体状态方程有cA=代入式(1)2-5考虑反应A课所以kp=2.65×104×(0.08477×303) 3=1.564后当压力单位为kgf/cm2时,R=0.08477,T=303K。
答p p 2rA=2.65×10 A B =2.65×104(RT) 3pApBRT RTp表示的动力学方程。
解:.因,wwnAp=A,微分得RTVdaw案24网pAp,cB=BRTRT3P,其动力学方程为( rA)=dnAn=kA。
试推导:在恒容下以总压VdtVδA=3 1=21dnA1dpA=VdtRTdt代入原动力学方程整理得wdpA=kpAdt设初始原料为纯A,yA0=1,总量为n0=nA0。
反应过程中总摩尔数根据膨胀因子定义δA=n n0nA0 nA若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cn.co(1)mol/[L s (kgf/cm2) 3]m(1)则nA=nA01(n n0)δA1(P P0)δA(2)恒容下上式可转换为pA=P0所以将式(2)和式(3)代入式(1)整理得2-6在700℃及3kgf/cm2恒压下发生下列反应:C4H10发生变化,试求下列各项的变化速率。
(1)乙烯分压;(2)H2的物质的量,mol;(3)丁烷的摩尔分数。
解:P=3kgf/cm2,(1)课MC4H10=58,(2)w.krC2H4=2( rC4H10)=2×2.4=4.8kgf/(cm2 s)PC4H10=PyC4H101 dpC4H10= P dt2.4-1==0.8 s 3w(3)nC4H10=nyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10)yC4H10dnH2dtdnH2dt=hdaw后n0=nC4H10,0=δC4H10rC4H10=反应开始时,系统中含C4H*****kg,当反应完成50%时,丁烷分压以2.4kgf/(cm2 s)的速率dyC4H10dt答1rCH=2.4224wdnC4H10dt案116×1000=2000mol582+1 1==21网dyC4H10=n0(1+δC4H10yC4H10,0xC4H10) dt=2000×(1+2×1×0.5)×0.8=3200 mol/s若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们!Y http://.cno2C2H4+H2,dP=k[(δA+1)P0 P]=k(3P0 P)dtm(3)dpA1dP= dtδAdt2-9反应APS,( r1)=k1cA , ( r2)=k2cp,已知t=0时,cA=cA0 ,cp0=cS0=0, k1/k2=0.2。
反应工程复习题摘要第一章绪论.1 .化学反应工程是一门研究__ _ _ _ _的科学。
2 .化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以__ _作为研究对象,又以_ _ _ _为研究对象的学科体系。
3 . _ _ _是化学反应工程的基础。
4 .化学反应困呈按操作方法分为__ _、__ _、__ _操作。
5 .化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指、、。
6 .不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称。
第二章均相反应动力学一、填空1 .均相反应是指。
5 .活化能的大小直接反映了对温度的敏感程度。
P (主)6 .平行反应A S (副)均为一级不可逆反应,若E E >副主,选择性P S 与无关,仅是的函数。
8 . 一级连串反应 12K K A P S ??→??→在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度max pC =___apv t =____9 . 一级连串反应 12K K A P S ??→??→在平推流反应器中,则目的产物P 的最大浓度max p C =___apv t =____二、选择题1 .化学反应222222NO H N H O +?+,其中化学反应计量系数为+2的是哪种物质_。
A.NOB.H2C.N2D.H2O 2 .对于一非恒容均相化学反应B A B A αα?,反应组分A的化学反应速率A r -=_。
A .Vdt dn r A A -=- B. Vdt dn r A A =- C. dt dC r A A =- D.dt dC rB A =-3 .对于反应aA + bB 一pP +sS ,则P r ____()A r - A.a pB.a pC. p aD. p a4 .气相反应43A B R S +→+进料时无惰性气体,A 与B 以3:1的摩尔比进,则膨胀因子A δ= ____A.1/4B.2/3C.-1/4D.-2/35 . 气相反应2423CO H CH H O ++?进料时无惰性气体,CO 与2H 以1:2摩尔比进料,则膨胀因子CO δ=___A.-2B.-1C.1D.2 7 . 反应4102422C H C H H →+,12.0k s -=,则反应级数n=____。
第一章1. 化学反应工程是一门研究(化学反应个工程问题)的科学。
2. 所谓数学模型是指(用数学方法表达各变量间的关系)。
3. 化学反应器的数学模型包括(动力学方程式、物料横算式子、热量衡算式、动量衡算式和参数计算式)4. 所谓控制体积是指(能把反应速率视作定值的最大空间范围)。
5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为(分布参数模型)。
6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为(非定态模型)。
7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为(累积量=输入量-输出量)。
第二章1. 均相反应是指(在均一的液相或气相中进行的反应)。
2. 对于反应aA + bB →pP + sS,则r P=( p/a )r A。
3.着眼反应物A的转化率的定义式为(转化率Xa=转化了的物料A的量/反应开始的物料A 的量)。
4. 产物P的收率ΦP与得率ХP和转化率x A间的关系为( Xp/Xa )。
5. 化学反应速率式为r A=k C C AαC Bβ,用浓度表示的速率常数为k C,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数k P,则k C=[ (RT)的a+B次方]k P。
6.对反应aA + bB →pP + sS的膨胀因子的定义式为(P+S)-(A+B))/A 。
7.膨胀率的物理意义为(反应物A全部转化后系统的体积变化率)。
8. 活化能的大小直接反映了(反应速率) 对温度变化的敏感程度。
9. 反应级数的大小直接反映了(反应速率) 对浓度变化的敏感程度。
10.对复合反应,生成主产物的反应称为(主反应),其它的均为(副反应)。
11. 平行反应A →P、A →S 均为一级不可逆反应,若E1>E2,选择性S p与(A的浓度)无关,仅是(A的浓度) 的函数。
12. 如果平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应,若E 1>E 2,提高选择性S P 应(提到温度)。
13. 一级连串反应A → P → S 在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,应(降低)k 2/k 1。
《化学反应工程》课程教学大纲课程名称:化学反应工程课程类型:必修课,专业课总学时:54 讲课学时:54 实验学时:0学分:3.0适用对象:化学工程、化学工艺先修课程:物理化学、化工工艺学、化工原理、化工热力学一、课程性质、目的和任务课程性质:化学反应工程是以化学反应器原理为要紧线索,要紧研究化学反应过程需要解决的工程问题,是化工生产的龙头、关键和核心,是一些基础学科诸如物理化学、传递过程、化学工艺等相互渗透与交叉而演变成的边缘学科,其内容要紧涉及化学反应动力学、反应器中传递特性、反应器类型结构、数学建模方法、操作分析及反应器设计,具有高度综合性、广泛基础性和自身专门性。
课程目的与任务:一是培养学生将物理化学、传递过程、化学工艺、化工热力学、操纵工程等学科知识用之于化学反应工程学的综合能力;二是使学生把握化学反应工程学科的理论体系、研究方法,了解学科前沿;三是使学生初步具备改进和强化现有反应技术和设备、开发新的反应技术和设备、解决反应过程中的工程放大问题以及实现反应过程中最优化的能力二、教学差不多要求通过本课程的教学,要使学生系统地把握化学反应动力学规律、传递过程对化学反应的阻碍规律,把握反应器设计、过程分析及最佳化方法。
四、课程的重点和难点绪论重点是化学反应工程的研究内容和方法。
第一章均相单一反应动力学和理想反应器重点:①化学反应动力学方程②理想反应器设计方程难点:动力学方称的建立;反应器设计运算第二章复合反应与反应器选型重点:复合反应动力学方程表达法;复合反应动力学特点分析;平推流反应器的串联和全混流反应器的串联。
难点:可逆反应吸热反应和放热反应动力学特点推导与分析;循环反应器设计方程的数学推导;复合反应(包括可逆反应、自催化反应、平行反应、连串反应)在PFR 和CSTR反应器的优化设计运算第三章非理想流淌反应器重点:停留时刻分布的概率函数及特点值;停留时刻分布的实验测定;解决均相反应过程问题的近似法即活塞流模型、全混流模型、凝聚流模型、多级混合槽模型、轴向扩散模型的推导、结论及应用比较。
化学反应工程原理化学反应工程是化学工程领域的一个重要分支,它研究的是化学反应在工程领域中的原理和应用。
化学反应工程原理是化学工程师必须要掌握的基础知识之一,它涉及到反应动力学、热力学、传质和传热等多个方面的知识,对于理解和设计化工过程具有重要意义。
在化学反应工程中,反应动力学是一个重要的概念。
它研究的是化学反应速率与反应物浓度之间的关系,以及影响反应速率的因素。
在实际工程中,我们需要通过实验数据来确定反应的速率方程,从而进行反应器的设计和操作。
另外,反应热力学也是化学反应工程中不可忽视的一部分,它研究的是化学反应的热效应,包括反应热、热平衡、热传导等内容。
在设计反应器时,我们需要考虑到反应的放热或吸热特性,以便合理地控制反应温度,保证反应的顺利进行。
除了反应动力学和热力学外,传质和传热也是化学反应工程中的重要内容。
传质研究的是反应物在反应器中的传输过程,包括物质的扩散、对流等。
传热则是指反应过程中产生的热量的传递过程,包括传热系数、传热表面积等参数的计算。
在反应器的设计和操作中,我们需要考虑到传质和传热的影响,以保证反应物质和能量的充分利用。
化学反应工程原理的研究不仅仅是为了理解化学反应的基本规律,更重要的是为了指导工程实践。
在化工生产中,我们需要根据反应物性质、反应条件等因素,选择合适的反应器类型和操作参数,以提高反应的效率和产率。
同时,对于一些复杂的反应体系,如多相反应、催化反应等,我们还需要结合反应工程原理,设计和优化反应器结构,以实现工程化的应用。
总之,化学反应工程原理是化学工程师必须要掌握的基础知识之一,它涉及到反应动力学、热力学、传质和传热等多个方面的知识。
通过对化学反应原理的深入理解,我们可以更好地指导工程实践,提高化工生产的效率和质量,为实现可持续发展做出贡献。
第一章习题1化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系?答:化学反应式中计量系数恒为正值,化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同,符号相反,对于产物二者相同。
2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么?何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么?答:如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物,该反应是基元反应。
基元反应符合质量作用定律。
基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。
基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。
一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。
非基元反应的活化能没有明确的物理意义,仅决定了反应速率对温度的敏感程度。
非基元反应的反应级数是经验数值,决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。
3若将反应速率写成tc rd d AA -=-,有什么条件? 答:化学反应的进行不引起物系体积的变化,即恒容。
4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器?答:在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系,而这种关系仅是动力学方程的直接积分,与反应器大小和投料量无关。
5 现有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间关系。
(1)A+2B →C (2)A+2B →C (3)2A+2B →CA+C →D B+C →D A+C →D C+D →E 解(1)D4C A 3D D 4C A 3C 22BA 1C C22B A 1B D4C A 3C 22B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=(2)E6D C 5D 4C B 3D E 6D C 5D 4C B 3C 22BA 1C D4C B 3C 22B A 1B C22B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-=(3)D4C A 3D D 4C A 3C 22B2A 1C C22B 2A 1B D 4C A 3C 22B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-=6 气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65×104m 6kmol -2s -1。
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。
第六章 固定床反应器1.凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作_______。
(固定床反应器)2.固定床中催化剂不易磨损是一大优点,但更主要的是床层内流体的流动接近于_______,因此与返混式的反应器相比,可用较少量的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。
(平推流)3.固定床中催化剂不易磨损是一大优点,但更主要的是床层内流体的流动接近于平推流,因此与返混式的反应器相比,可用_______的催化剂和_______的反应器容积来获得较大的生产能力。
(较少量、较小)4.目前描述固定床反应器的数学模型可分为_______和_______的两大类。
(拟均相、非均相)5.描述固定床反应器的拟均相模型忽略了粒子与流体之间_______与_______的差别。
(温度、浓度)6.描述固定床反应器的数学模型,忽略了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。
(拟均相模型)7.描述固定床反应器的数学模型,考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。
(非均相模型)8.描述固定床反应器的拟均相模型,根据流动模式与温差的情况它又可分为平推流与有轴向返混的_______模型,和同时考虑径向混合和径向温差的_______模型。
(一维、二维)9.固定床中颗粒的体积相当直径定义为具有相同体积P V 的球粒子直径,表达式V d =_______。
(3/1)/6(πP V )10.固定床中颗粒的面积相当直径是以外表面P a 相同的球形粒子的直径,表达式a d =_______。
(π/P a ) 11.固定床中颗粒的比表面相当直径是以相同的比表面V S 的球形粒子直径来表示,表达式S d =_______。
(V S /6) 12.对于非球形粒子,其外表面积P a 必大于同体积球形粒子的外表面积S a ,故可定义颗粒的形状系数=S ϕ_______。
(P Sa a /) 13.颗粒的形状系数S ϕ对于球体而言,=S ϕ_______,对于其他形状的颗粒S ϕ_______。
化学反应工程名词解释第一章:1、反应动力学,2、分批式操作,3、连续式操作,4、半分批式操作,5、数学模型。
第二章:1、均相反应,2、化学反应速率,3、单一反应,4、复合反应,5、基元反应,6、非基元反应,7、单分子反应,8、双分子反应,9、三分子反应,10、收率,11、得率,12、选择性,13、单程转化率,14、单程收率,15、平行反应,16、串联反应,17、膨胀因子,18、膨胀率,19、反应级数。
20、总反应级数第三章:1、平推流反应器,2、全混流反应器,3、反应时间,4、平均停留时间,5、停留时间,6、返混,7、空时,8、空速,9、循环比,10、平衡温度,11、绝热温升,12、绝热操作,13、热稳定性。
14、平推流第四章:1、E(t)、F(t),2、脉冲示踪法,3、阶跃示踪法,4、方差,5、Pe,6、轴向分散模型,7、多级混合模型。
8、平均停留时间第五、六、七章1、混合法,2、浸渍法,3、沉淀法或共沉淀法,4、喷涂法及滚涂法,5、热熔法,6、吸附等温线,7、比表面,8、分子扩散或容积扩散,9、努森扩散,10、内扩散有效因子,11、面积当量直径,12、体积当量直径,13、比表面积当量直径,14、形状系数,15、床层空隙率,16、真密度,17、堆积密度,18、颗粒密度,19、临界流化速度,20、滴流床反应器,21、拟均相一维模型,22、带出速度或终端速度。
23、拟均相模型。