反應(yīng)工程考點總結(jié)

1、1. BR的特點：1) 由于充分?jǐn)嚢琛⒒旌?，以至于反?yīng)器有效容積內(nèi)各個位置物料的特性(T+C)都相同。2) 由于是一次投料和一次放料，在反應(yīng)過程中既無物料的加入，也無物料的放出，則在反應(yīng)器內(nèi)所有物料的空間停留時間相同，無空間停留時間不同的無聊之間的混合，即不存在反混。3) 反應(yīng)器出料口的物料組成與反應(yīng)器內(nèi)最終得到的物料組成相同。4) 間歇操作過程存在輔助生產(chǎn)時間。2. PFR的特點：1) 由于物料都是沿著同一方向、且同一速度在反應(yīng)器內(nèi)向前推進(jìn)，則所有物 料流出反應(yīng)器的時間都相同。2) 在垂直流動方向的任意一截面上，不同徑向位置的物料的特性一致，即不 存在反混。3) 在定常態(tài)下操作，反應(yīng)器內(nèi)狀態(tài)

2、只隨軸向位置改變，不隨t改變。3. CSTR 特點：1) 物料在反應(yīng)器內(nèi)充分反混。2) 反應(yīng)器內(nèi)各處物料參數(shù)均一。3) 反應(yīng)器的出口組成與器內(nèi)物料組成相同。4) 反應(yīng)過程中連續(xù)進(jìn)料出料，是一定常態(tài)操作。4. 化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)研究的主要內(nèi)容：1) 化學(xué)的 化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)特性的研究。2) 物理的流動、傳遞過程對反應(yīng)的影響的研究。3) 工程的-反應(yīng)器的設(shè)計計算、過程的分析及最優(yōu)化。5利用數(shù)學(xué)模型解決化學(xué)工程問題的基本步驟：1) 小試研究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。2) 大型冷模實驗研究傳遞過程規(guī)律。3) 通過計算機(jī)或其它手段綜合化學(xué)反應(yīng)規(guī)律與傳遞過程規(guī)律，預(yù)測大型反應(yīng) 器的特性，尋找優(yōu)化條件。4) 熱模檢驗數(shù)學(xué)模型

3、的等效性。6. 氣固相催化反應(yīng)的七個步驟、三個過程：1) 反應(yīng)組分從氣流主體擴(kuò)散到催化劑外表面。2) 反應(yīng)組分從催化劑外表面擴(kuò)散到催化劑的內(nèi)表面。3) 反應(yīng)組分在催化劑活性表面中心上吸附。4) 吸附在表面活性中心上的反應(yīng)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。5) 產(chǎn)物在催化劑表面活性中心上脫附。6) 產(chǎn)物從催化劑的內(nèi)表面擴(kuò)散到催化劑的外表面。7) 產(chǎn)物從催化劑的外表面擴(kuò)散到氣流主體。其中1)、7)過程是外擴(kuò)散過程，2)、6)是內(nèi)擴(kuò)散過程，3)、4)、5)是化學(xué)反 應(yīng)動力學(xué)過程。7. 動力學(xué)方程的實驗測定時，有采用循環(huán)反應(yīng)器的，為什么？由于循環(huán)反應(yīng)器的行為與CSTR的相同，可以得到反應(yīng)速率的點數(shù)據(jù)，而且 反應(yīng)器進(jìn)口濃

4、度差比較大，對分析精度要求不很高。8化學(xué)反應(yīng)式與化學(xué)計量方程有何異同？化學(xué)反應(yīng)式中計量系數(shù)與化學(xué)計量方 程中的計量系數(shù)有何關(guān)系？化學(xué)反應(yīng)式中計量系數(shù)恒為正值，化學(xué)計量方程中反應(yīng)物的化學(xué)計量系數(shù) 與化學(xué)反應(yīng)式中的系數(shù)互為相反數(shù)，而產(chǎn)物的二者相同。9朗格繆爾吸附模型的基本假設(shè)條件有哪些？1) 催化劑表面的活性中心分布是均勻的，即催化劑表面各處的吸附能力是均 一的。2) 每個活性中心只能吸附一個氣相分子，即單層吸附。3) 吸附活化能和脫附活化能與表面的吸附程度無關(guān)。4) 被吸附的分子之間互不影響，也不影響空位對氣相分子的吸附，即吸附分 子間無作用力。10.工業(yè)上處理催化劑失活的方法有：1) 改進(jìn)催化

5、劑。2)采用“中期活性”或安全系數(shù)設(shè)計反應(yīng)器。3)嚴(yán)格控制操作條件。4)優(yōu)化操作，來彌補(bǔ)由于失活造成的生產(chǎn)能力的下降。11如何用實驗方法判定氣固相催化反應(yīng)內(nèi)、外擴(kuò)散的影響及消除方法？1) 當(dāng)用不同粒度的催化劑顆粒測定的動力學(xué)數(shù)據(jù)一致時，認(rèn)為消除了內(nèi)擴(kuò)散的 影響。2) 當(dāng)氣體線速度對反應(yīng)動力學(xué)不產(chǎn)生影響時，認(rèn)為消除了外擴(kuò)散的影響。3) 內(nèi)擴(kuò)散消除方法是將催化劑粉碎；外擴(kuò)散消除方法是改變通過催化劑床層氣 體的線速度來實現(xiàn)的。12. 什么是宏觀反應(yīng)速率的定義式？什么是宏觀反應(yīng)速率的計算式？兩者有何異同？*(TA)dVs1) 定義式 -Ra計算式(-Ra) = (-as)JdVs0兩者都反映了宏觀反應(yīng)

6、速率與本征反應(yīng)速率之間的關(guān)系。2) 顆粒內(nèi)的實際反應(yīng)速率受顆粒內(nèi)濃度、溫度分布的影響，用定義式是難以計算 的。3) 計算式將過程概括為顆粒表面反應(yīng)速率與效率因子的關(guān)系，而效率因子通過 顆粒內(nèi)擴(kuò)散及濃度、溫度分布的規(guī)律是可以計算的，從而得到總體顆粒的宏觀速 率。13. 積分法求取動力學(xué)方程的思路：(1) 首先根據(jù)對該反應(yīng)的初步認(rèn)識，先假設(shè)一個不可逆反應(yīng)動力學(xué)方程，如(-rA)= kf (cA)，經(jīng)過積分運算后得到，f(cA)= kt的關(guān)系式。/ 、例如，一級反應(yīng) In広=kt。n Sp増加mn齊下降連串反應(yīng)2APc 心 切a -屆t 耐Ycp”一5廠雖丿cAl,但（嚴(yán)）匸也就是選擇性下幣15.

7、化學(xué)反應(yīng)速率r的定義？各個組分分別定義的反應(yīng)速率 ri之間的關(guān)系？1）化學(xué)反應(yīng)速率：單位體積內(nèi)反應(yīng)程度隨時間的變化率。2）各個組分的反應(yīng)速率之間的比例等于各組分的化學(xué)計量方程的計量系數(shù)之比。3）反應(yīng)物的生成速率、產(chǎn)物的消耗速率為負(fù)值，反應(yīng)物的消耗速率、生成物的 生成速率為正值。16. 根據(jù)下圖分析不同轉(zhuǎn)化率時自催化反應(yīng)應(yīng)采用 PFR、CSTR哪一種？為什么?答:Vr（pfr）=Fao處，即積分陰影部分面積0 一 5高轉(zhuǎn)化率,0（b）中間轉(zhuǎn)化率時低轉(zhuǎn)化率時0再I（a）高轉(zhuǎn)化率時Vr（cstr）二Fao XAf -Xa，即矩形陰影部分面積17. 根據(jù)下圖分析為什么間歇操作平行反應(yīng)采用以下不同操作方

8、式?作時不同競爭反直動力學(xué)下的操作方式動力學(xué)特點么任2.6*2控制液度要求應(yīng)使Gu巾都高應(yīng)樓5, %都低應(yīng)梗高r CB ft操作示意圖AB* B y加料方法麟間加人所有的A和B緩慢加入A和E先把全部A如人, 然后緩慢加B18 軸向擴(kuò)散模型的基本假設(shè)：1）流體沿軸向有參數(shù)變化，徑向參數(shù)均一。2）流體流動主流為平推流，但疊加一逆向渦流擴(kuò)散。3）逆向渦流擴(kuò)散遵循費克定律且在整個反應(yīng)器內(nèi)軸向擴(kuò)散系數(shù)為一常數(shù)。19. 多級（N）混合槽模型中模型類別判定：1）當(dāng)N=1時，多級混合槽模型的停留時間分布函數(shù)與 CSTF相同。2） 當(dāng)N趨近于無窮大時，多級混合槽模型的停留時間分布函數(shù)與PFR相同3）當(dāng)N在零與無窮大之間時，多級混合槽模型的停留分布時間函數(shù)屬于非理想 流動反應(yīng)器。20. 不同理想流動反應(yīng)器類型與散度之間關(guān)系：1）完全不返混時散度等于零。2 ）充分返混時，散度等于1.3）若反應(yīng)器處于部分返混時，即非理想流動時，其散度大于零，小于1。（通過