華東理工大學(xué)化學(xué)反應(yīng)工程

1、化學(xué)反應(yīng)工程(gngchng)階段輔導(dǎo)（1）共七十四頁(yè)工業(yè)(gngy)反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化研究對(duì)象工業(yè)反應(yīng)(fnyng)過(guò)程、工業(yè)反應(yīng)(fnyng)器研究目的優(yōu)化優(yōu)化在一定范圍內(nèi)（約束條件）選擇一組合適的變量，使系統(tǒng)對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)化指標(biāo)）達(dá)到最優(yōu)。緒論共七十四頁(yè)技術(shù)指標(biāo)選擇性原料消耗，成本能耗操作費(fèi)用反應(yīng)速率反應(yīng)器大小,設(shè)備投資設(shè)計(jì)型優(yōu)化類(lèi)型操作型共七十四頁(yè)轉(zhuǎn)化率xA轉(zhuǎn)化率 x恒容時(shí)某一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化(zhunhu)的百分率總轉(zhuǎn)化率 x共七十四頁(yè) 選擇性 Selectivity 選擇性（S）aAsS （副產(chǎn)物）pP （主產(chǎn)物）一般(ybn)地瞬時(shí)(shn sh)選擇性共七十四頁(yè) 收率(shu l) Yi

2、eld收率(shu l)單耗/收率molmolkg/kg共七十四頁(yè)共七十四頁(yè)決策變量操作方式(fngsh)連續(xù)性、加料方式工藝(gngy)條件T、C、t、Sv、ug等結(jié)構(gòu)變量結(jié)構(gòu)、型式、尺寸共七十四頁(yè)化學(xué)反應(yīng)工程的研究(ynji)內(nèi)容：反應(yīng)(fnyng)動(dòng)力學(xué) 反應(yīng)+流體流動(dòng)返混 反應(yīng)+傳質(zhì)效率因子 反應(yīng)+傳熱熱穩(wěn)定性、靈敏度 共七十四頁(yè)化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)工程在過(guò)程開(kāi)發(fā)中的作用反應(yīng)器的工程(gngchng)放大過(guò)程開(kāi)發(fā)要解決三個(gè)問(wèn)題反應(yīng)器選型 優(yōu)惠工藝條件 過(guò)程開(kāi)發(fā)方法逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大方法數(shù)學(xué)模型方法共七十四頁(yè)化學(xué)反應(yīng)速率的工程(gngchng)表示反應(yīng)(fnyng)量：mol km

3、ol 反應(yīng)場(chǎng)所（反應(yīng)區(qū)）：VR，VCAT.，kgCAT ，m2表面等 （-rA)：kmol/（m3.h），kmol/（kg.h），等等 “-”消失速率 -rA “+”生成速率 rp化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)共七十四頁(yè)對(duì)于(duy)多組分反應(yīng)共七十四頁(yè)一般C、T影響是相互獨(dú)立的（經(jīng)驗(yàn)）反應(yīng)速率的溫度效應(yīng)反應(yīng)速率的濃度效應(yīng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)表達(dá)式反應(yīng)速率與溫度、濃度的關(guān)系動(dòng)力學(xué)方程例如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)（溫度項(xiàng)）包含反應(yīng)級(jí)數(shù)的濃度項(xiàng)共七十四頁(yè)k 的因次與 n 有關(guān)(yugun)：n=1, k= 時(shí)間-1溫度項(xiàng)式中k反應(yīng)速率常數(shù)k0頻率因子 T溫度 K E反應(yīng)活化能 J/mol，cal/mol R氣體普適常數(shù)阿累尼

4、烏斯 (Arrhenius)公式影響化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)速率的溫度效應(yīng)共七十四頁(yè)E的本質(zhì)反應(yīng)(fnyng)速率對(duì)溫度變化的敏感程度理論思維：E的工程意義反應(yīng)速率對(duì)溫度變化的敏感程度T不變E越大， T小E不變T越大， T大速率常數(shù)提高一倍所需提高的溫度直觀理解：共七十四頁(yè)與反應(yīng)熱H的關(guān)系(gun x)活化能的數(shù)量級(jí)40200 kJ/mol 如果 E40 kJ/mol ，或0 增大 0 減小=0 不變 膨脹(png zhng)因子氣相反應(yīng)共七十四頁(yè) 膨脹率假定(jidng)物料體積與轉(zhuǎn)化率的變化為線性關(guān)系含義：例：A3P a.純?cè)?，則 b.原料中含 50%A和 50%惰性氣體，則膨脹

5、率共七十四頁(yè)濃度(nngd)與轉(zhuǎn)化率關(guān)系或所以變?nèi)輹r(shí)共七十四頁(yè)停留時(shí)間： 當(dāng)分子數(shù)變大， ，則 當(dāng)分子數(shù)變小， ，則 當(dāng)分子數(shù)不變， ，則空時(shí)與停留時(shí)間區(qū)別(qbi)共七十四頁(yè)共七十四頁(yè)共七十四頁(yè)自測(cè)題共七十四頁(yè)自測(cè)題共七十四頁(yè)內(nèi)容摘要化學(xué)反應(yīng)工程階段輔導(dǎo)。研究對(duì)象工業(yè)反應(yīng)過(guò)程、工業(yè)反應(yīng)器。優(yōu)化在一定范圍內(nèi)（約束條件）選擇一組合適的變量，使系統(tǒng)對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（優(yōu)化指標(biāo)）達(dá)到最優(yōu)。molmol。kg/kg。E的本質(zhì)反應(yīng)速率對(duì)溫度變化的敏感程度。理論思維：E的工程意義反應(yīng)速率對(duì)溫度變化的敏感程度。T越大， T大。C.線性回歸最小二乘法求E。是最常用的濃度效應(yīng)的函數(shù)形式。串聯(lián)反應(yīng)：APS。工業(yè)生產(chǎn)上的發(fā)酵過(guò)程是一類(lèi)典型(dinxng)的自催化反應(yīng)過(guò)程。自測(cè)題。當(dāng)Hr0，可逆放熱，。改