【正文】 各 相 應(yīng) 反 應(yīng) 物 的 系 數(shù) 。1111 ( )1A A D DADA A D D A A D DADA A D Db P b Pb P b P b P b Pb P b P??????? ? ? ?????? ? ? ?? ? ???平 衡 值 近 似 代 替 。11LNHNH dNH aNH d NH a NHLA A B B L M Mii NH N N N NHNHpNHNHr r r k k ppp p p pb p b pN H NHpKppr???? ? ? ????????? ? ?????＝設(shè) 能 與 構(gòu) 成 吸 附 平 衡 的 組 分 的 分 壓 值 為 ， 則 由 平 衡 近 似 假 定 可 知 ：都 達(dá) 到 吸 附 平 衡于 是 ： ＝ 1＋ ＋由 題 由 表 面 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 平 衡 ， 有 ：， 代 入 前 式 后 得 ：? ?2 2 332 2 3 2 20. 5 1. 50. 5 1. 51p N H NHN N NH p N Hk K p p pb p b K p p－＝＋ ＋。 解 ： 設(shè) ACO。( 2)1aBPAA A BCA B CA A B C A A B CA A B BABkkKPb P bPk P k P Pr k k P r k P k P Pb p b Pk k b k k b??????? ? ? ? ? ??????其 中其 中 ，2022/9/19 Free template from 122222221221.2( 1 ) 2( 2 ) 2 22.(( 2 )kkIIH H IH I H IIIH I H Ir k C k Cr k C C?????? ???????222I基 元 反 應(yīng)反 應(yīng) 物 分 子 一 步 直 接 轉(zhuǎn) 換 成 生 成 物 分 子 的 反 應(yīng) 為 基 元 反 應(yīng) 。 1918年提出借熱化學(xué)循環(huán)來求出晶體點陣能的方法，稱為哈伯循環(huán)。后在夏洛滕堡工業(yè)大學(xué)以有機(jī)化學(xué)方面的論文取得博士學(xué)位。 ? 宇尺度即環(huán)境、大氣、海洋、土壤。 2022/9/19 ? 參數(shù)計算式： ? 設(shè)計反應(yīng)器需要大量的物性參數(shù)和傳遞參數(shù)，這些參數(shù)往往是溫度或物料的函數(shù)。 ? 基礎(chǔ)：數(shù)學(xué)模型 分析，抽象，簡化 物理模型，數(shù)學(xué)模型 實驗，數(shù)據(jù)處理 模型參數(shù) 充分認(rèn)識客觀對象的基礎(chǔ)上抽象和提取其主要特征 在物理模型的基礎(chǔ)上建立的各特征量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系 抽象簡化的要求： （ 1）不失真 （ 3）適應(yīng)現(xiàn)有的實驗條件 （ 2）滿足應(yīng)用要求 （ 4）適應(yīng)現(xiàn)有的計算能力 2022/9/19 （ b）數(shù)學(xué)模型的建立 ? 建立數(shù)學(xué)模型 參數(shù)計算式 動力學(xué)方程式 物料、熱量、動量衡算式 ? 求解數(shù)學(xué)模型的計算方法 ? 計算機(jī)軟件的實現(xiàn)及計算結(jié)果 2022/9/19 ? 反應(yīng)動力學(xué)方程： ? 反應(yīng)器模型的核心，確定反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的參數(shù)和操作條件的基礎(chǔ)，也是分析反應(yīng)器操作性能的依據(jù)。（因為這些項目的考察往往要經(jīng)歷很長的時間。 目的：考察物理過程對化學(xué)反應(yīng)的影響，工業(yè)原料的影響等等。 ? 但是 對于化學(xué)反應(yīng)器而言，反應(yīng)的化學(xué)相似和反應(yīng)器的幾何相似及時間相似不能同時滿足 ? 所以 只適合物理過程的單元設(shè)備放大，不適用反應(yīng)器的放大 2022/9/19 模型放大 ? 用數(shù)學(xué)方法來描述工業(yè)反應(yīng)器中各參數(shù)之間的關(guān)系的方法，是 60年代發(fā)展起來的一種比較理想的反應(yīng)器放大方法。 2022/9/19 （ 4）反應(yīng)器設(shè)計 生產(chǎn)要求每小時處理過氧化氫異丙苯濃度為 結(jié)果：過氧化氫異丙苯分解速率隨反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、催 結(jié)果 化劑濃度的提高而加快；但為保證一定的轉(zhuǎn)化率，流量不能太 大。 放大的主要依據(jù)是實驗，是每種規(guī)模的宏觀實驗結(jié)果，是經(jīng)驗性的，難以做到高倍數(shù)放大。 適用： 液固及氣液固三相反應(yīng)。 使用前提：放熱反應(yīng)，熱量大致平衡。 塔式反應(yīng)器 2022/9/19 無論哪一種塔式反應(yīng)器，兩種流體可以成逆流，也可以并流操作 塔式反應(yīng)器 2022/9/19 環(huán)流反應(yīng)器 塔式反應(yīng)器 2022/9/19 ? 特征： 反應(yīng)器內(nèi)填充有固定不動的固體顆粒。 管式反應(yīng)器 2022/9/19 又稱 反應(yīng)釜，攪拌反應(yīng)器 特征 : 反應(yīng)器高度與直徑相當(dāng)或稍高。 設(shè)備和管道交錯復(fù)雜 。 ? 開發(fā)新技術(shù)和設(shè)備 。 2022/9/19 新的契機(jī)： 80年代后，隨著高技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，如微電子器件的加工、光導(dǎo)纖維生產(chǎn)、新材料以及生物技術(shù)等，向化學(xué)反應(yīng)工程工作者提出了新的研究課題，使化學(xué)反應(yīng)工程形成新的分支，如生化反應(yīng)工程、聚合反應(yīng)工程等，擴(kuò)大了化學(xué)反 應(yīng)工程的研究領(lǐng)域，從而使化學(xué)反應(yīng)工程的研究進(jìn)入了一個新的階段。 荷蘭 van Krevelen作首篇綜合性報告： Microand MacroKiics， 提出化學(xué)反應(yīng)工程的概念 ， 意在系統(tǒng)深入地研究 伴有物理過程即傳遞現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)過程 。 探討了反應(yīng)器設(shè)計問題 。 化學(xué)工程發(fā)展史及化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的形成 2022/9/19 ? 美國 Bird等編寫了 《 傳遞現(xiàn)象 》 這部歷史性的著作 Transport Phenomena 化學(xué)工程發(fā)展史及化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的形成 2022/9/19 反應(yīng)工程概念的提 出 2022/9/19 反應(yīng)工程概念的提 出 萌芽階段： 1937年，丹克萊爾在實驗數(shù)據(jù)十分貧乏的情況下，較系統(tǒng)地論述了 擴(kuò)散、流體流動和傳熱對反應(yīng)器產(chǎn)率的影響 ，為化學(xué)反應(yīng)工程的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。 一、化學(xué)反應(yīng)工程的范疇和任務(wù) 化學(xué)工程發(fā)展史及化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的形成 2022/9/19 ? 生產(chǎn)硫酸 2022/9/19 ? 第二階段：近代化學(xué)工業(yè)從十八世紀(jì)末開始 ， 以硫酸 ， 硝酸 ， 純堿的工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)過程為開端 ， 至 20世紀(jì)初 ， 出現(xiàn)了載入化工發(fā)展史冊的合成氨的工業(yè)生產(chǎn) 。 2022/9/19 化學(xué)反應(yīng)工程 化學(xué)反應(yīng)的工程化，研究化學(xué)反應(yīng)的工程問題 Recycle Products Raw materials Physical Treatment steps Physical Treatment steps Chemical Treatment steps 典型化工過程 (Typical chemical pocess) 預(yù)處理 后處理 核心 2022/9/19 2022/9/19 ? 選用教材： 《 化學(xué)反應(yīng)工程 》 ，陳甘棠主編，化學(xué)工業(yè)出版社 ? 主要參考書： 《 化學(xué)反應(yīng)工程 》 ，朱炳辰主編，化學(xué)工業(yè)出版社 Chemical Reaction Engineering, by Levenspiel O. Elements of Chemical Reaction Engineering by Scott Fogler 動力學(xué)方程 反 應(yīng) 器 類 型 熱量橫算方程 動量橫算方程 反 應(yīng) 器 體 積 操 作 條 件 化學(xué)反應(yīng)工程 均相反應(yīng) 非均相反應(yīng) 動力學(xué)方程 物料衡算 熱量衡算 動量橫算 2022/9/19 2022/9/19 化學(xué)反應(yīng)速率 +反應(yīng)器 其核心內(nèi)容是： ?著重研究傳遞過程對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 。化學(xué)反應(yīng)工程 孫萍 675457 Chemical Reaction Engineering 2022/9/19 要求： ? 必修課 ? 平時成績 30% 作業(yè) 出勤 實驗 ? 期末成績 70% ? BB: 化學(xué)反應(yīng)工程 ? 注冊碼： 051052 學(xué)時： 56+16 2022619 2022年 3月 3日，全國政協(xié)十一屆四次會議，再次提出了我國 科技成果轉(zhuǎn)化率 不到 20%，而發(fā)達(dá)國家高達(dá) 70、 80%。但是流體流動 、 傳質(zhì) 、 傳熱過程會影響實際反應(yīng)場所的溫度和參與反應(yīng)的各組分濃度在空間上的分布 ， 最終影響到反應(yīng)的結(jié)果 。 古代化學(xué)具有實用和經(jīng)驗的特點 ， 尚未形成理論體系 、 是化學(xué)的萌芽時期；另一方面 ， 尚未形成