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1、- .一、 绪论1 研究对象是工业反响过程或工业反响器研究目的是实现工业反响过程的优化2 决策变量:反响器构造、操作方式、工艺条件3 优化指标技术指标:反响速率、选择性、能耗掌握转化率、收率与选择性的概念反响器型式操作方式操作条件工程因素TC反响结果r,b工程问题动力学问题4 工程思维方法二、化学反响动力学1. 反响类型:简单反响、自催化、可逆、平行、串联反响根本特征、分析判断2. 化学反响速率的工程表示3. 工业反响动力学规律可表示为:a) 浓度效应n 工程意义是:反响速率对浓度变化的敏感程度。b) 温度效应E工程意义是:反响速率对温度变化的敏感程度。两个温度下的反响速率常数k,可以按下式计
2、算活化能E:Ecal/mol,j/molTKR = 1.987cal/mol.K = 8.314 j/mol.K三、PFR与CSTR根本方程1. 理想间歇:2. 理想PFR: 3. CSTR:4. 图解法0 xAf xA/cA0四、简单反响的计算n=1,0,2级反响特征浓度、转化率、反响时间关系式PFRCSTR,CSTRPFR根本关系式PFR间歇CSTRn=0n=1n=2五、可逆反响 A Pk1k2123TxAT温度效应:浓度效应:PFR积分式CSTR:由根本方程导出六、平行反响P主反响k1S副反响k2A, 温度效应:温度升高有利于活化能大的反响浓度效应:浓度升高有利于级数大的反响计算:由根本
3、方程PFR、CSTR推出反响器选型与组合优化:各种情况分析。CA曲线对应面积=CPXA曲线对应面积=CP/CA0最优加料方式:p193-194平行反响 P A+B S 七、串联反响k1k2A P S温度效应:温度升高有利于活化能大的反响同平行反响浓度效应:但凡使增大的因素对串连反响选择率总是不利的。串联反响的计算PFRCSTR物料衡算串联反响的最优反响时间、转化率与最大收率 PFRCSTR八、自催化反响AP PP反响器组合优化九、变分子反响空速SV的物理意义与因次膨胀率的定义膨胀因子的物理含义变分子反响中停留时间t与空时的大小关系十、循环反响器的计算十一、返混1. 不同年龄的物料相互之间的混合
4、返混CSTR一样年龄的物料相互之间的混合混合间歇反响器2. 返混的起因:空间上的反向流动不均匀的速度分布3. 返混的结果:反响器的浓度变化4. 改善措施:分割横向分割和纵向分割5. 和含义6. 数学期望与方差无因次方差7. CSTRPFR 和8. 固相反响的计算9. 微观混合对反响结果的影响(1) 大于一级的反响,上凹曲线,不利(2) 小于一级的反响,下凹曲线,有利(3) 一级反响的情况,线性关系,无关十二、外部传递过程与部传递过程 容 外 部 传 递 过 程 部 传 递 过 程 与反响的关系 串 连 过 程 串-并 连 过 程 传 递 准 数 浓度、 温度关 系 效 率 因 子当n=1时,当
5、n=1时判别方法计 算 方 法当5,外部传递阻力起控制作用。准数判断。当准数,外部阻力影响消除。当1,,当时,部阻力影响严重。用实验准数来判断。当准数,部传递阻力无影响;当准数,部传递阻力严重。实 验 方 法SV不变,改变气速或转速,测定反响速率的变化。保持实验条件不变,改变催化剂颗粒直径,测定反响速率的变化。表观动力学 法说明外部传递阻力起控制作用。说明部传递阻力影响严重。 温 度 状 态 改 变 措 施增大操作线速度双孔构造,扩孔措施等。绝热温升工程因素返混外扩散内扩散T反响场所C反响结果r,b工程问题动力学问题十三、工程思维方法十二、热量传递与反响器的热稳定性1. 定态条件热稳定条件 2. 放热曲线与移热曲线,影响因素。多态A、B、C点的稳定性3. 临界着火状态与临界着火温度Tig12344. 临界熄火状态与临界熄火温度Tex最大允许温差 5.- . 可修编.