第一章
工业反应器的分类
1.按操作方法分类
（1）.间歇反应器
（2）.管式及釜式连续流动反应器
（3）.半间歇反应器
2.按流动模型分类
（1）理想流动模型 ：a.平推流反应器，PFR b.全混流反应器，MFR或CSTR
（2）非理想流动模型
由于连续反应器中的死角、沟流、短路等造成不同质点在反应器中的停留时间不同，形成停留时间分布（RTD）。
RTD
(1) 年龄分布——仍然留在反应器中的质点的RTD
(2) 寿命分布——反应器出口处质点的RTD
返混 :不同年龄质点间的混合—时间概念上的逆向。连续流动反应器中，反应物料的参数随空间位置而变，不同空间位置的物料由于倒流、绕流、回流等流动状况，使不同年龄的质点混合，即返混。
理想流动模型
1.平推流模型——反应物料以稳定流量流入反应器，沿着流料的流动方向，物料的流速、浓度、温度、压力等参数都相同，所有材料质点具有相同的停留时间，不存在返混，即返混量为零。
2.全混流模型——（1）返混程度为无穷大。（2）反应物料的稳定流量流入反应器，新鲜物料与存留在反应器中的物料达到瞬间完全混合。（3）出口处物料的浓度、温度等参数与反应器中物料相同。（特点）
非理想流动模型——偏离上述两种理想流动模型，偏离程度可通过测定停留时间分布来确定。
ξ称为“反应进度”
转化率（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）
化学膨胀因子（A为组分A转化1摩尔时，反应物系增加或减少的量，称为化学膨胀因子）
目的产物的收率
选择率
Y=Sx
化学反应速率
1.间歇系统
间歇釜式反应器中液相反应物所占体积变化可以略去，即等容反应
2.连续系统
000AAAAAAnnnxnn,,molYmol生成目的产物所消耗的关键组分的量进入反应系统的关键组分的量,,molSmol生成目的产物所消耗的关键组分的量已转化的关键组分的量1()AAVdnrVdt()iiVdcrdt()iiVRdNrdV()iiSdNrdS()iiWdNrdWVR为反应床层体积，S为反应表面积，W为固体催化剂质量。
选修4-化学反应原理总复习
一、有关反应热（涵义及盖斯定律）
1.已知有下列热化学方程式：
Zn(s)+1/2O2(g)== ZnO(s); △H= －351.1KJ/mol ,
Hg(l)+ 1/2O2(g)== HgO(s) ; △H= －90.7KJ/mol,由此可知：
Zn(s)+ HgO(s)== ZnO(s)+ Hg(l)，在相同条件下的△H为（ ）
A．－441.8KJ/mol B.+260.4KJ/mol
C.+441.8KJ/mol D.－260.4KJ/mol
2. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是w w w.ks 5u.c o m
A．已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；△H＝－483.6 kJ· mol—1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ· mol—1
B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)；△H＝－57.4 kJ· mol—1
则含20.0g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出大于28.7kJ的热量
C．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s)；△H＞0，则石墨比金刚石稳定
D．己知2C(s)＋2O2(g)＝2CO2(g)）；△H=a、2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)；△H=b，则a＞b
二、原电池及电解池
1、新近研制的溴—锌蓄电池的基本结构是用碳棒作两极，用ZnBr2溶液作电解液，现有四个电极反应：①Zn – 2e = Zn2+ ②Zn2+ + 2e = Zn ③Br2 + 2e = 2Br-
④2Br- - 2e = Br2 ，充电时的阳极和放电时的负极反应分别依次为（ ）
A、④① B、②③ C、③① D、②④
2.用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液。电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（ ）
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+S 2. A→P+S 3. A+3B→2P
解：1. δA=[(1+1)－(1+1)] / 1=0
2. δA=[(1+1)－1)] / 1=1
1、 化学反应工程学是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。其主要任务是：对已经在实验室中实现的化学反应，如何将其在工业规模上实现。
2、 化工生产从原料到产品可概括为：原料的预处理、化学反应过程、产物的后处理。而化学反应过程是整个化工生产的核心。
3、 三传一反是指：动量、热量、质量传递和反应动力学。它是反应工程学的核心。
4、 化学反应工程的基本研究方法：数学模型法。
5、 化学反应式的计量系数恒大于0，化学反应式与化学反应计量式的计量系数的关系：若是产物，二者相等；若是反应物，二者数值相等，符号相反。化学反应计量式不含除1以外的任何公因子。
6、 反应程度ξ：描述反应进行的深度。ξ=(nI-nI0)/αI. αI对反应物小于0，对产物大于0.ξ恒为正值，具有广度性质，因次为mol.
7、 关键组分A选取原则： A必须是反应物，可以完全反应掉（转化率可达100%），选取重点关注的、经济价值相对高的组分。
8、 转化率定义：转化了的A组分量与A组分的起始量的比值。
9、 反应动力学方程:r=-rA=kccAmcBn.适用范围：体系中只进行一个不可逆反应且a=1。
10、 建立动力学方程的方法：积分法、微分法。
11、 简单混合：发生在停留时间相同的物料之间的均匀化过程。
12、 返混: 发生在停留时间不同的物料之间的均匀化过程。
13、 按返混情况不同反应器可分为：间歇反应器BR,平推流反应器PFR，全混流反应器CSTR.
14、 反应持续时间tr用于间歇反应器。
15、 停留时间t和平均停留时间t-用于平推流及全混流反应器。
16、 空间时间η=VR/V0. V0为特征体积流率，是在反应器入口温度及入口压力下的体积流率。
17、 空间速度SV =1/η.标准空速SV=VNO/VR. VNO为进口流体在标准状态下的体积流率。
18、 间歇反应器特性：①反应器内有效空间中各位置的物料温度、浓度都相同②所有物料在反应器中停留时间相同，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。
