氣液反應(yīng)過(guò)程及反應(yīng)器

1、8.1 8.1 概述8.2 8.2 氣液傳質(zhì)理論8.3 8.3 氣液反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)方程8.4 8.4 氣液相反應(yīng)器8.1 8.1 概述氣液相反應(yīng)和反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、醫(yī)藥和氣液相反應(yīng)和反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、醫(yī)藥和環(huán)境保護(hù)等生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境保護(hù)等生產(chǎn)過(guò)程在化工生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行氣在化工生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行氣- -液相反應(yīng)的目的主要有兩個(gè)：液相反應(yīng)的目的主要有兩個(gè)：1 1）得到某種產(chǎn)品）得到某種產(chǎn)品2 2）凈化氣體以及廢氣和污水的處理）凈化氣體以及廢氣和污水的處理氣液相反應(yīng)過(guò)程是伴有化學(xué)反應(yīng)的傳遞過(guò)程，又稱為化學(xué)吸氣液相反應(yīng)過(guò)程是伴有化學(xué)反應(yīng)的傳遞過(guò)程，又稱為化學(xué)吸收操作過(guò)程收操作

2、過(guò)程該過(guò)程涉及傳質(zhì)過(guò)程、反應(yīng)過(guò)程和氣液兩相該過(guò)程涉及傳質(zhì)過(guò)程、反應(yīng)過(guò)程和氣液兩相處理問(wèn)題的方法不同于以往類型的反應(yīng)，首先需要解決的問(wèn)處理問(wèn)題的方法不同于以往類型的反應(yīng)，首先需要解決的問(wèn)題是氣題是氣- -液相平衡液相平衡 氣氣-液相反應(yīng)是一類重要的非均相反應(yīng)。主要分為二種類型：液相反應(yīng)是一類重要的非均相反應(yīng)。主要分為二種類型： （1）化學(xué)吸收：）化學(xué)吸收： 原料氣凈化、產(chǎn)品提純、廢氣處理等。原料氣凈化、產(chǎn)品提純、廢氣處理等。 （2）制取化工產(chǎn)品）制取化工產(chǎn)品a.b.c.（淤漿床）（淤漿床）氣液反應(yīng)與氣固相催化反應(yīng)的異同相似點(diǎn)： （1）反應(yīng)物歷程：外擴(kuò)散，內(nèi)擴(kuò)散反應(yīng)。（2）氣相的擴(kuò)散反應(yīng)過(guò)程（3）

3、氣體在多孔介質(zhì)內(nèi)的擴(kuò)散（氣固相催化反應(yīng)）（4）溶解的氣體在液體內(nèi)的擴(kuò)散（氣液相反應(yīng)）差別點(diǎn)： （1）單相傳質(zhì)過(guò)程（氣固相催化反應(yīng)）Vs相間傳質(zhì)過(guò) 程（氣液反應(yīng)）（2）對(duì)流傳質(zhì)VS孔擴(kuò)散傳質(zhì) A: C=5mol/l C=3mol/l B: C=5mol/l C=3mol/l?GasGasporousSolidLiquid傳質(zhì)方向8.2 8.2 氣液傳質(zhì)理論傳質(zhì)模型傳質(zhì)模型:1、雙膜模型、雙膜模型2、Higbie滲透模型滲透模型3、Danckwerts表面更新模型。表面更新模型。 。1、 雙膜模型雙膜模型 1924年由年由Lewis和和Whitman提出。提出?；菊擖c(diǎn)：基本論點(diǎn)：（1）氣液界面的

4、兩側(cè)分別有一呈層流流）氣液界面的兩側(cè)分別有一呈層流流動(dòng)的氣膜和液膜，膜的厚度隨流動(dòng)狀態(tài)動(dòng)的氣膜和液膜，膜的厚度隨流動(dòng)狀態(tài)而變化。而變化。（2）組分在氣膜和液膜內(nèi)以分子擴(kuò)散形）組分在氣膜和液膜內(nèi)以分子擴(kuò)散形式傳質(zhì)，服從菲克定律。式傳質(zhì)，服從菲克定律。（3）通過(guò)氣膜傳遞到相界面的溶質(zhì)組分）通過(guò)氣膜傳遞到相界面的溶質(zhì)組分瞬間溶于液相且達(dá)到平衡，符合亨利定瞬間溶于液相且達(dá)到平衡，符合亨利定律，相界面上不存在傳質(zhì)阻力。律，相界面上不存在傳質(zhì)阻力。（4）氣相和液相主體內(nèi)混合均勻，不存）氣相和液相主體內(nèi)混合均勻，不存在傳質(zhì)阻力。全部傳質(zhì)阻力都集中在二在傳質(zhì)阻力。全部傳質(zhì)阻力都集中在二層膜內(nèi)，各膜內(nèi)的阻力可以

5、串聯(lián)相加。層膜內(nèi)，各膜內(nèi)的阻力可以串聯(lián)相加。雙膜模型解釋反應(yīng)過(guò)程示意圖雙膜模型解釋反應(yīng)過(guò)程示意圖GLMain body of gasg gL L()()GiGGGGiGiLGLGGLLLiLLGLLiGLiiLkkDkDkppdpJDDppdxCCdCJDDCCdxNJJCH p 氣膜氣膜 液膜液膜PGpiCLCiGL擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散尺度的比值擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散尺度的比值傳質(zhì)系數(shù)阻力的倒數(shù)傳質(zhì)系數(shù)阻力的倒數(shù)雙膜理論HcHcHkNcckNLiLLiL/(2) /)(,:)( iGGGGGiGGGppkNDkppDN則令)(,:)( LiLLLLLiLLcckNDkccDN則令iGGiGGHpHpkHN

6、ppkN/(1) /氣膜傳質(zhì)速率：氣膜傳質(zhì)速率：液膜傳質(zhì)速率：液膜傳質(zhì)速率： 設(shè)c*為與氣相分壓pG 相平衡的液相濃度 p*為與液相濃度cL相平衡的氣相分壓同時(shí)在界面處：ci=Hpi(1)+(4):(3) *iGcckHN(4) *ppHkNiL)(: 11111 *ppKNHkkK HkkppNppHkNkNGGLGGLGGGLG則令(2)+(3)得：綜合以上步驟：)(: 111 *LLGLLGLLLGLccKNkHkK kHkccNcckHNkN則令)()(*LLGGccKppKN 2 2、滲透模型、滲透模型 由希格比（由希格比（HigbieHigbie）提出。）提出。該傳質(zhì)理論的主該傳質(zhì)

7、理論的主要觀點(diǎn)是：處于界面的液體，由于流體的擾要觀點(diǎn)是：處于界面的液體，由于流體的擾動(dòng)常被液流主體的質(zhì)點(diǎn)所置換，當(dāng)液體在界動(dòng)常被液流主體的質(zhì)點(diǎn)所置換，當(dāng)液體在界面逗留期間，溶解氣體將借不穩(wěn)定的分子擴(kuò)面逗留期間，溶解氣體將借不穩(wěn)定的分子擴(kuò)散面滲透到液相，并假設(shè)處于界面的各液體散面滲透到液相，并假設(shè)處于界面的各液體單元都具有相同的逗留時(shí)間。單元都具有相同的逗留時(shí)間。 3 3、表面更新模型表面更新模型 由由DanckwertsDanckwerts首先提出。首先提出。該理論主要針對(duì)滲該理論主要針對(duì)滲透論中關(guān)于界面的各個(gè)單元的逗留時(shí)間都相透論中關(guān)于界面的各個(gè)單元的逗留時(shí)間都相同提出同提出 的，認(rèn)為存在一

8、個(gè)界面的壽命分布函的，認(rèn)為存在一個(gè)界面的壽命分布函數(shù)，界面各單元的逗留時(shí)間按表面更新率數(shù)，界面各單元的逗留時(shí)間按表面更新率S S的分布函數(shù)來(lái)分布。的分布函數(shù)來(lái)分布。常見(jiàn)傳質(zhì)模型的比較本教材中處理化學(xué)吸收問(wèn)題均采用雙膜理論。 氣液相反應(yīng)是傳質(zhì)與反應(yīng)過(guò)程的綜合，其宏觀反應(yīng)速率取決于其氣液相反應(yīng)是傳質(zhì)與反應(yīng)過(guò)程的綜合，其宏觀反應(yīng)速率取決于其中速率最慢的一步，即控制步驟。中速率最慢的一步，即控制步驟。 如反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率，則稱為傳質(zhì)控制（氣膜或液膜擴(kuò)散如反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率，則稱為傳質(zhì)控制（氣膜或液膜擴(kuò)散控制），宏觀反應(yīng)速率在形式上就是相應(yīng)的傳質(zhì)速率方程。控制），宏觀反應(yīng)速率在形式上就是相應(yīng)的

9、傳質(zhì)速率方程。 如傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，稱為反應(yīng)控制，宏觀反應(yīng)速率就等如傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，稱為反應(yīng)控制，宏觀反應(yīng)速率就等于本征反應(yīng)速率。于本征反應(yīng)速率。 如果傳質(zhì)速率與反應(yīng)速率相當(dāng)，則宏觀反應(yīng)速率要同時(shí)考慮傳質(zhì)如果傳質(zhì)速率與反應(yīng)速率相當(dāng)，則宏觀反應(yīng)速率要同時(shí)考慮傳質(zhì)和反應(yīng)的影響。和反應(yīng)的影響。 了解氣液反應(yīng)的控制步驟，是對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析和設(shè)備選型的重要了解氣液反應(yīng)的控制步驟，是對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析和設(shè)備選型的重要依據(jù)。依據(jù)。8.3 8.3 氣液反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)方程一、氣液相反應(yīng)的類型一、氣液相反應(yīng)的類型A A（氣相）（氣相）B B（液相）（液相）產(chǎn)物產(chǎn)物反應(yīng)步驟：（1）反應(yīng)物氣相組分A由氣相主題

10、擴(kuò)散到氣液相界面，在 界面上假定達(dá)到氣液平衡；（2）由氣相界面進(jìn)入液相；（3）反應(yīng)物由相界面擴(kuò)散到液相；（4）反應(yīng)物在液相內(nèi)反應(yīng)；（5）產(chǎn)物從高濃度向低濃度擴(kuò)散若為氣相產(chǎn)物，則向界 面擴(kuò)散，再回到氣相。BAAckcrlA)( P )bB( (g)氣液相反應(yīng)的類型氣液相反應(yīng)的類型BAAckcrlA)( P )bB( (g) 根據(jù)反應(yīng)速率相對(duì)快慢，分為以下根據(jù)反應(yīng)速率相對(duì)快慢，分為以下5種類型。種類型。（1）瞬間反應(yīng)：本征反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率的反應(yīng)）瞬間反應(yīng)：本征反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率的反應(yīng) 瞬間反應(yīng)屬擴(kuò)散控制，反應(yīng)阻力來(lái)自于氣相及液相傳質(zhì)阻力。瞬間反應(yīng)屬擴(kuò)散控制，反應(yīng)阻力來(lái)自于氣相及液相傳質(zhì)阻

11、力。（2）快速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率大于傳質(zhì)速率）快速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率大于傳質(zhì)速率 快速反應(yīng)的反應(yīng)區(qū)在液膜內(nèi)，反應(yīng)阻力來(lái)自于傳質(zhì)阻力及動(dòng)力學(xué)阻力，但傳質(zhì)阻力占主要。 （3）中速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率與傳質(zhì)速率相當(dāng)，反應(yīng)從液膜內(nèi)某一）中速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率與傳質(zhì)速率相當(dāng)，反應(yīng)從液膜內(nèi)某一位置開(kāi)始，蔓延到液相主體。位置開(kāi)始，蔓延到液相主體。中速反應(yīng)的阻力主要來(lái)自傳質(zhì)及動(dòng)力學(xué)阻力。中速反應(yīng)的阻力主要來(lái)自傳質(zhì)及動(dòng)力學(xué)阻力。（4）慢速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率小于傳質(zhì)速率，反應(yīng)主要在液相）慢速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率小于傳質(zhì)速率，反應(yīng)主要在液相主體內(nèi)進(jìn)行。主體內(nèi)進(jìn)行。慢反應(yīng)的阻力主要來(lái)自動(dòng)力學(xué)阻力。慢反應(yīng)的阻力主要來(lái)自動(dòng)力

12、學(xué)阻力。（5）極慢反應(yīng)：本征反應(yīng)速率遠(yuǎn)小于傳質(zhì)速率的反應(yīng)）極慢反應(yīng)：本征反應(yīng)速率遠(yuǎn)小于傳質(zhì)速率的反應(yīng)極慢反應(yīng)完全在液相主體內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)的阻力完全來(lái)自動(dòng)力學(xué)阻力。極慢反應(yīng)完全在液相主體內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)的阻力完全來(lái)自動(dòng)力學(xué)阻力。屬動(dòng)力學(xué)控制。屬動(dòng)力學(xué)控制。 氣液反應(yīng)的宏觀速率：二、氣液相反應(yīng)宏觀反應(yīng)速率方程二、氣液相反應(yīng)宏觀反應(yīng)速率方程bBLALAAckcdtdnVrlA1)( 本征動(dòng)力學(xué)方程 P )bB( (g)對(duì)于氣液反應(yīng)dtdnVRALA1)( 由于氣液相反應(yīng)依靠界面?zhèn)髻|(zhì)，因而受單位體積液相具有的界面積影響。定義： - 單位氣液混合物容積中的相界面積。 m2/m3 - 氣液兩相的液含量。Lf L

13、VVLf )(.11)( ALrfdtAdnLfVdtAdnLVARGLpApAicBLcALcAi)1()2()3( (1) 區(qū)：反應(yīng)物A首先從氣相主體在氣膜中擴(kuò)散到界面，這個(gè)過(guò)程為純物理過(guò)程 擴(kuò)散量為: .(1)( AiAGAPPkN (2) 區(qū)：反應(yīng)物A從界面經(jīng)過(guò)液膜，這個(gè)過(guò)程為物理擴(kuò)散與化學(xué)反應(yīng)同時(shí)參于?；瘜W(xué)反應(yīng)使A的濃度降低，增強(qiáng)了物理擴(kuò)散效果，引入一參數(shù)對(duì)物理擴(kuò)散修正。 化學(xué)增強(qiáng)因子： E 物理意義：伴有化學(xué)反應(yīng)時(shí)A在液膜內(nèi)傳質(zhì)系數(shù)與A在純物理吸收時(shí)液膜傳質(zhì)系數(shù)之比，它表示了化學(xué)反應(yīng)對(duì)傳質(zhì)速率的影響。這時(shí)擴(kuò)散量為： .(2) )( ALAiLACCEkN (3) 區(qū)：A組分通過(guò)液膜

14、后進(jìn)入液相主體內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。 化學(xué)反應(yīng)量為: .(3)bBLALLALCkCfrfdtAdnLVAR)(1)( 對(duì)于一個(gè)氣液反應(yīng)，當(dāng)傳質(zhì)與反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的速率即為宏觀反應(yīng)速率。此時(shí)有：氣膜傳質(zhì)速率 = 液膜傳質(zhì)速率 = 液相主體反應(yīng)速率bBLALLALAiLAiAGACkCfCCEkPPkN)()()(-R A 由亨利定律 ： 代入上式化簡(jiǎn)得：AiAiHCP 液相主體反應(yīng)阻力總傳質(zhì)阻力1液膜傳質(zhì)阻力，氣膜傳質(zhì)阻力1式中：1)(-R AbkCfHEkHkEkHkbkCfHEkHkPNBLLLGLGBLLLGAA 下面將具體討論化學(xué)增強(qiáng)因子E的計(jì)算： E的意義類似氣固相反應(yīng)中的催化劑效率固子 ,

15、與席勒模數(shù) 有關(guān)。 對(duì)于氣液相反應(yīng)中增強(qiáng)因子E也與氣液相席勒模數(shù) 有關(guān)。s s L eDfkSVAsCsss 2AL2ALALAALLLD對(duì)于二級(jí)反應(yīng)：D所以kD因?yàn)椋和瑯恿頛BLLbBLLbBLLACkkCkkCDkCDfkSV 增強(qiáng)因子E是 的函數(shù)，經(jīng)推導(dǎo)有：L 1tanh1EEEEEEELL 其中： 為瞬間反應(yīng)的增強(qiáng)因子E )(1 AiBLABbCCDDE E與 取值有關(guān)，可有關(guān)聯(lián)圖求出。以下可化簡(jiǎn)計(jì)算：（1）當(dāng) ： 可按瞬間反應(yīng)處理。 （2）當(dāng) ： 可按快速反應(yīng)處理。（3） 當(dāng) ：E按上面公式試差計(jì)算或查圖。（4）當(dāng) ： E=1.0 可按慢反應(yīng)處理。 L EL5 EE EL5.03 L

16、E EEL55.0 2.0 L氣液相席勒模數(shù) 的物理意義L 反應(yīng)層厚度液膜厚度，其中：最大可能傳質(zhì)速率最大可能本征反應(yīng)速率 RLRL22LBLALkkCD不同反應(yīng)的類型可以由 判斷：（1）當(dāng) 30 時(shí)，瞬時(shí)反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)在界面，反應(yīng)阻力 可忽略不計(jì)。（2）當(dāng) 3 時(shí)，快速反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)在液膜內(nèi)，反應(yīng)阻力 可忽略不計(jì)。（3）當(dāng) 0.2 3時(shí)，中速反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)直至液膜過(guò)界，有部分進(jìn)入液相。（4）當(dāng) 0.2時(shí)，慢反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)在液膜及液相主體中。（5）當(dāng) 0.02時(shí)，極慢反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)完全在液相主體中，總傳質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，L L L L L L bkCfHBLLbkCfHBLL01EkHkLGbBLALL

17、CkCf)(-R A8.4 8.4 氣液相反應(yīng)器 工業(yè)生產(chǎn)對(duì)氣液反應(yīng)器的要求： （1）較高的生產(chǎn)強(qiáng)度 （2）有利于反應(yīng)選擇性的提高 （3）有利于降低能量消耗 （4）有利于反應(yīng)溫度的控制 （5）應(yīng)能在較少流體流率下操作（1）較高的生產(chǎn)強(qiáng)度（a)氣膜控制情況 氣相容積傳質(zhì)系數(shù)大的反應(yīng)器： 液體高度分散； 氣體高速湍動(dòng)。 可選用噴射、文氏等反應(yīng)器（b）快速反應(yīng)情況 反應(yīng)基本上是在界面近旁的反應(yīng)帶（液膜）中進(jìn)行，要求反應(yīng)器：表面積較大，具備一定的液相傳質(zhì)系數(shù)。 可選用填料反應(yīng)器和板式反應(yīng)器（c）慢速反應(yīng)情況 反應(yīng)基本上是在液相主體中進(jìn)行，要求反應(yīng)器：液相反應(yīng)容積較大。 可選用鼓泡反應(yīng)器，攪拌鼓泡反應(yīng)器

18、（2）有利于反應(yīng)選擇性的提高 平行副反應(yīng)：如主反應(yīng)快于副反應(yīng)，則采用儲(chǔ)液量較少的反應(yīng)設(shè)備 連串副反應(yīng)：返混較少的反應(yīng)器，或半間歇（3）有利于降低能量消耗 反應(yīng)熱的回收，壓力能的回收，分散液體所需要的動(dòng)力。（4）有利于反應(yīng)溫度的控制 降膜、板式塔、鼓泡塔：易；填料塔：難（5）應(yīng)能在較少流體流率下操作 填充床反應(yīng)器、降膜反應(yīng)器和噴射反應(yīng)器有限制。氣液反應(yīng)器的型式和特點(diǎn)反應(yīng)器類型反應(yīng)器類型氣相氣相液相液相舉例舉例氣泡型氣泡型 分散連續(xù)鼓泡反應(yīng)器板式反應(yīng)器液滴型液滴型連續(xù)分散噴霧反應(yīng)器文氏反應(yīng)器液膜型液膜型連續(xù)膜狀連續(xù)填料反應(yīng)器降膜反應(yīng)器液環(huán)流型液環(huán)流型 分散連續(xù)重力循環(huán)型反應(yīng)器33氣液反應(yīng)器氣液反應(yīng)

19、器有許多類型，常見(jiàn)的有：（1 1）填料反應(yīng)器（packed column reactor)packed column reactor)LLGG用于氣液反應(yīng)時(shí)，也可以并流操作用于氣液反應(yīng)時(shí)，也可以并流操作（2 2）板式反應(yīng)器(tray column reactor)(tray column reactor)LLGGLLGG（3 3）降膜反應(yīng)器(falling film reactor)(falling film reactor)（4 4）噴霧反應(yīng)器(spray column reactor)(spray column reactor)LLGG（5 5）鼓泡反應(yīng)器(bubble column re

20、actor)(bubble column reactor)LLGG空心式空心式多段式多段式環(huán)流反應(yīng)器：環(huán)流反應(yīng)器：氣提式：內(nèi)環(huán)流，外環(huán)流氣提式：內(nèi)環(huán)流，外環(huán)流液噴式：液噴式：空心式：空心式：乙烯氧化制乙醛乙烯氧化制乙醛對(duì)二甲苯（對(duì)二甲苯（PXPX）氧化塔（產(chǎn)品為）氧化塔（產(chǎn)品為PTAPTA）塔式、管式、列管式塔式、管式、列管式LLGGLLGG空心式：空心式：塔式、管式、列管式氣液鼓泡反應(yīng)器塔式、管式、列管式氣液鼓泡反應(yīng)器LLGGG多段式：多段式：GGG內(nèi)環(huán)流，環(huán)己烷氧化塔（生成環(huán)己酮、己內(nèi)酰胺）（可用環(huán)烷酸鉆催化）（6 6）攪拌鼓泡反應(yīng)器(agitated tank reactor)(agit

21、ated tank reactor)強(qiáng)制分散強(qiáng)制分散自吸分散自吸分散表面充氣分散表面充氣分散（7 7） 高速湍動(dòng)反應(yīng)器( (如：venturi reactor)venturi reactor) 氣氣-液相反應(yīng)是一類重要的非均相反應(yīng)。主要分為二種類型：液相反應(yīng)是一類重要的非均相反應(yīng)。主要分為二種類型： （1）化學(xué)吸收：）化學(xué)吸收： 原料氣凈化、產(chǎn)品提純、廢氣處理等。原料氣凈化、產(chǎn)品提純、廢氣處理等。 （2）制取化工產(chǎn)品）制取化工產(chǎn)品a.b.c.（淤漿床）（淤漿床） 3 3、表面更新模型表面更新模型 由由DanckwertsDanckwerts首先提出。首先提出。該理論主要針對(duì)滲該理論主要針對(duì)滲透

22、論中關(guān)于界面的各個(gè)單元的逗留時(shí)間都相透論中關(guān)于界面的各個(gè)單元的逗留時(shí)間都相同提出同提出 的，認(rèn)為存在一個(gè)界面的壽命分布函的，認(rèn)為存在一個(gè)界面的壽命分布函數(shù)，界面各單元的逗留時(shí)間按表面更新率數(shù)，界面各單元的逗留時(shí)間按表面更新率S S的分布函數(shù)來(lái)分布。的分布函數(shù)來(lái)分布。 氣液相反應(yīng)是傳質(zhì)與反應(yīng)過(guò)程的綜合，其宏觀反應(yīng)速率取決于其氣液相反應(yīng)是傳質(zhì)與反應(yīng)過(guò)程的綜合，其宏觀反應(yīng)速率取決于其中速率最慢的一步，即控制步驟。中速率最慢的一步，即控制步驟。 如反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率，則稱為傳質(zhì)控制（氣膜或液膜擴(kuò)散如反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于傳質(zhì)速率，則稱為傳質(zhì)控制（氣膜或液膜擴(kuò)散控制），宏觀反應(yīng)速率在形式上就是相應(yīng)的傳質(zhì)速率

23、方程?？刂疲?，宏觀反應(yīng)速率在形式上就是相應(yīng)的傳質(zhì)速率方程。 如傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，稱為反應(yīng)控制，宏觀反應(yīng)速率就等如傳質(zhì)速率遠(yuǎn)大于反應(yīng)速率，稱為反應(yīng)控制，宏觀反應(yīng)速率就等于本征反應(yīng)速率。于本征反應(yīng)速率。 如果傳質(zhì)速率與反應(yīng)速率相當(dāng)，則宏觀反應(yīng)速率要同時(shí)考慮傳質(zhì)如果傳質(zhì)速率與反應(yīng)速率相當(dāng)，則宏觀反應(yīng)速率要同時(shí)考慮傳質(zhì)和反應(yīng)的影響。和反應(yīng)的影響。 了解氣液反應(yīng)的控制步驟，是對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析和設(shè)備選型的重要了解氣液反應(yīng)的控制步驟，是對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析和設(shè)備選型的重要依據(jù)。依據(jù)。8.3 8.3 氣液反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)方程一、氣液相反應(yīng)的類型一、氣液相反應(yīng)的類型（3）中速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率與傳質(zhì)速率相當(dāng)，反應(yīng)從液膜內(nèi)某一）中速反應(yīng)：本征反應(yīng)速率與傳質(zhì)速率相當(dāng)，反應(yīng)從液膜內(nèi)某一位置開(kāi)始，蔓延到液相主體。位置開(kāi)始，蔓延到液相主體。中速反應(yīng)的阻力主要來(lái)自傳質(zhì)及動(dòng)力學(xué)阻力。中速反應(yīng)的阻力主要來(lái)自傳質(zhì)及動(dòng)力學(xué)阻力。（5）極慢反應(yīng)：本征反應(yīng)速率遠(yuǎn)小于傳質(zhì)速率的反應(yīng)）極慢反應(yīng)：本征反應(yīng)速率遠(yuǎn)小于傳質(zhì)速率的反應(yīng)極慢反應(yīng)完全在液相主體內(nèi)進(jìn)行，