反应器-3气液相反应器的选择
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1.三传一反:质量传递、热量传递、动量传递,反应动力学2.化学反应工程是一门专门研究化学反应的工程问题的学科,既以化学反应作为研究对象,又以工程问题为其对象3.反应器的形式,不外乎管式、釜式、塔式、固定床、流化床,操作方式不外乎分批式、连续式、半连续式4.在化学反应工程中,数学模型主要包括:动力学模型、物料衡算式、热量衡算式、动量恒算式、参数计算式。
5.在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量恒算式的一般式为:积累量=输入量-输出量6.均相反应是指:在均一的液相或气相中进行的反应7.均相反应的速率取决于物料的浓度和温度8.多相反应过程是指同时存在两个或更多相态的反应系统所进行的反应过程9.非理想流动:凡是流动状况偏离平推流和全混流这两种理想情况的流动,统称为非理想流动10.理想混合反应器是指:理想混合反应器、平推流反应器11.视催化剂的运动情况可分为固定床、流化床等装置12.催化剂的中毒:均匀中毒、壳层中毒13.催化剂的制备方法:混合法、浸渍法、共凝胶法、喷涂法、溶蚀法、热熔法14.气固相催化反应,要测定真实的反应速率,首先要排除内扩散和外扩散的影响15.化学反应速率是指单位反应体系内反应速率和时间的变化率16.如果反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子,则该反应为基元反应17.几个基元反应才能转化为生成物分子的反应,则称为非基元反应18.反应级数在一定温度范围内保持不变,它的绝对值不会超过3,可以是分数、负数、019.反应级数(n)的大小反映了该物料浓度对反应速率影响的程度,n越高,该物料浓度对反应速率的影响越显著,n=0,在动力学方程中该物料的浓度项就不出现,说明该物料浓度的变化对反应速率没有影响,如果n为负值,说明该物料浓度的增加的反而抑制了反应,使反应速率下降。
20.非均相催化反应过程的三个控制步骤分别是外扩散过程、内扩散过程、化学动力学过程21.催化剂失活的类型和原因大致可分为物理中毒、化学中毒、结构变化22.孔径较大时,分子的扩散阻力是由于分子间的碰撞所致,这种扩散就是分子扩散或容积扩散,当微孔的孔径小于分子的自由程(约0.1ηm)时,分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞,从而前者成了扩散阻力的主要因素,这种扩散成为克努森扩散,当分子扩散和克努森扩散同时存在时,为综合扩散23.停留时间不同的流体颗粒之间的混合,通常称为返混24.平推流(PFR):反应物料以一致的方向向前移动,在整个截面上各处的流速完全相等特点:所有物料颗粒在反应器中的停留时间是相同的,不存在返混25.全混流(CSTR):刚进入反应器的新鲜物料与已存留在反应器中的物料能达到瞬间的完全混合,以致在整个反应器内各处物料的浓度和温度完全相同,且等于反应器出口处物料的浓度和温度。
化学工程中的反应器选择原则在化学工程中,反应器的选择是非常重要的,它直接影响到反应的效率、产品的质量以及生产成本。
合理选择反应器有助于提高生产效率、降低能耗和减少环境污染。
本文将介绍化学工程中的反应器选择原则。
1. 反应物种类及反应条件反应物的种类和反应条件是选择反应器的基本依据。
不同的反应物需要不同的反应器来提供适当的反应环境。
例如,液相反应常用的反应器有批式反应器、连续流动反应器和搅拌槽式反应器,而气相反应常用的反应器有固定床反应器、流化床反应器和往复式压缩机反应器。
2. 反应速率反应速率的快慢也是选择反应器的重要因素之一。
对于快速反应,通常选择能提供大的接触面积和较快传质速率的反应器,如搅拌槽式反应器。
而对于慢速反应,则需要选择具有较大的体积和低的传质速率的反应器,如固定床反应器。
3. 反应热效应某些反应会伴随着放热或吸热效应。
选择合适的反应器可以更好地控制反应温度,避免温度过高或过低对反应产生负面影响。
例如,选择具有良好换热能力的反应器,如管壳式反应器或卧式反应器,可以更好地控制反应温度。
4. 反应器的可操作性反应器的可操作性也是选择的重要考虑因素之一。
反应器的操作应方便、易于控制,并能够满足工艺上的要求。
例如,在高温高压反应中,选择能够承受高温高压的反应器,如高压搅拌槽式反应器或自动控制压力的容器等。
5. 产品纯度要求根据对产品纯度的要求,选择适当的反应器也非常重要。
某些反应会伴随着副反应或副产物的生成,这些副产物可能会降低产品的纯度或者对设备造成腐蚀。
因此,在选择反应器时需要考虑对副产物或副反应的控制,避免对产品质量造成负面影响。
6. 经济因素在选择反应器时,经济因素也是必须考虑的因素。
反应器的选择不仅要满足技术上的要求,还要考虑到生产成本、设备投资以及维护费用等经济因素。
在满足技术要求的前提下,选择经济性较好的反应器,可以降低生产成本,提高工艺经济效益。
综上所述,化学工程中的反应器选择应综合考虑反应物种类及反应条件、反应速率、反应热效应、反应器的可操作性、产品纯度要求和经济因素等多个因素。
高等化学反应工程_福建农林大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.效率因子法将反应特性和( )特性对表观反应速率的影响做了区分。
参考答案:传递2.传热准数的物理意义是反应器的传热能力和反应物料( )之比。
参考答案:比热容3.化学反应吸收的总传质系数不仅与气膜传质分系数和液膜传质分系数有关,还和化学反应( )因子有关。
(增强/衰弱)参考答案:增强4.某反应器的停留时间分布的无量纲方差约为0.01,则可判断此反应器中流体流动状况接近于( )理想流动模型。
(全混流/平推流)参考答案:平推流5.活化能E反映了反应速率对( )的敏感程度。
(温度/浓度)参考答案:温度6.利用实验反应器测得的动力学数据建立反应动力学模型一般要经过模型筛选、实验数据处理和( )三个步骤。
参考答案:模型的显著性检验7.催化剂颗粒内的孔区分为和粗孔。
参考答案:微孔8.当催化剂的配方确定后,影响Thiele模数数值和内部传递作用大小的主要因素是催化剂的粒度和由催化剂内部孔道结构和大小决定的。
参考答案:有效扩散系数9.通常气固相催化反应的主要温差出现在催化剂外部,而浓度差常出现在催化剂。
(内部/外部)参考答案:内部10.当催化剂的配方确定后,影响内部传递作用大小的主要因素是催化剂粒度以及由催化剂内部孔道结构和大小决定的。
参考答案:有效扩散系数11.均相反应器的特征是在反应器内存在()种相态参考答案:一12.右图所示的是那种反应器()【图片】参考答案:釜式反应器13.对于气固系统,热阻和温度梯度主要在催化剂外部。
参考答案:正确14.催化剂内部的传质过程、传热过程和化学反应过程之间,既不是串联过程,也不是平行过程,而是传递和反应同时发生并交互影响的过程。
参考答案:正确15.对于平行孔模型来说,颗粒有效扩散系数与颗粒孔隙率的平方成反比。
参考答案:错误16.对于换热列管式固定床反应器,采用较小的管径主要是为了( )。
参考答案:消除径向温度梯度17.在间歇反应器中进行等温二级反应A→B,当时,求反应至所需时间为( )秒。