化学反应工程知识点梳理-

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RSBARSBA1()AAdnrVdtdtdnVrSS1PPPRRRBBBAAAnnnnnnnn000000KKKKnnxn某反应物的转化量该反应物的起始量KiKKiixnnx000000KKKKKnnnnnnnx000()KKKnnnyxKKKKiKKiiKKKiiixyxyyyxyxyy0000001)1(1)1(00000(1)(1)(1)(1)AAAAAAAAAAAAnxnxCCVVyxyx()AABrkCC()CPkRTk0ERTkkeRTEkk0lnlnSBASBAbBaAAACkCdtdCr)(0AACCbBaAACCdCkt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()()AACAdCrkCCdtCAAACkCdtdCr)(A+BPR+S00PPPAAnnnn/()/pPPAAArdCdtdCPArdCdtdC单位时间内生成的摩尔数单位时间内消耗的摩尔数00/)(APPPnnnX000PPSSnnSnnαA2AαSS（副）αA1AαPP（主）,11AArkC（）,22AArkC（）,1,212()()AAAAAdCrrrkkCdt（）（）AAPAApPPCkrdtdCr11,1,1,)(AASSSCkdtdCr22,tkkAAeCC)(021APS（均为一级反应）k1k2PAPPCkCkdtdCr21PSSCkdtdCr2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(operatingtime)=反应时间(t)+辅助时间auxiliarytime(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(thevolumechargecoefficient)，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AAACCAAxAAArdCrdxCt0)()(00等容过程，液相反应VV实际实际的反应器体积为：0Vv反应器的容积进料的体积流量0RVdVtv反应器中物料反应期的容积的体积流量000()()AAAAAACCCxVvrr0()AAAxVFr005000024RRRFvCM00000000()(1)AAAAAAxxxAAAAAAEnxxxnnAARTAAdxdxdxtCCCrkCkeCx01001()AAxAAnxAtIxdxkC20()()4AAAPAFdxrdVrDdl20()4AAAdxDrdlF00000()AxAAAAAdxVVFrvCC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AxAAABABrdxCtFV000BR：AxAAAPAPrdxCFV000PFR:000mmAAAAVxFCrCSTR:112100010200...(1)(1)(1)AmAmAAARAAAAAAAmxxxxxVvCkCxkCxkCx0121110(1,2,.....1)(1)1AiRAiAiAivxVimxkxx11111AiAiAiAiAiAixxxxxx221max1max02()kkkPPACkXCkmaxmax1202211[(/)1]PPACXCkk1212ln(/)optkkkk121optkk)()1())((0000PmPPrAcvUATTcvUATcvHrV)()1(000PmPrcvUATTcvUATQ(){}EtPtresidencetimett=+停留时间分布函数(){}=FtPresidencetimet方差PFRCSTR最大层流流动轴向扩散模型0()()dtFtEtt222220000()()()()()()tttEtdtttEtdttEtdttEtdt0tt()tt0ttEt2220()()()0tttEtdttt0tt()1ttFt()11()ttttFteEtet2221.0tt22()()[2()]rrFtRR222/222()2()(1)212()(1)ZtuLEzzPetEEeuLuLePePe