化學(xué)反應(yīng)工程緒論(1)(編輯修改稿)
2025-02-09 10:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 作、利潤等。 化學(xué)反應(yīng)工程的研究方法 對于復(fù)雜的反應(yīng)過程，以前的研究方法是借助相似論和量綱分析，通過實驗建立相似特征數(shù)的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式解決問題，但對于有化學(xué)反應(yīng)參與的化工過程用這種方法很難設(shè)計和放大反應(yīng)器。因為在化工開發(fā)過程中存在放大效應(yīng)問題。 放大效應(yīng) 化工過程開發(fā)也就意味著裝置規(guī)模的擴大，因此常被形象化地稱為“放大 (scale up)” 。伴隨著“放大”，往往會產(chǎn)生所謂的“放大效應(yīng)”，即小裝置中的某些技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)在大裝置中不能重現(xiàn)，甚至大裝置根本不能正常運轉(zhuǎn)。 反應(yīng)器放大的方法經(jīng)歷的過程有： 相似放大法 物理過程的放大 幾何相似放大 準(zhǔn)數(shù)相似放大 逐級放大法 反應(yīng)器的放大 數(shù)學(xué)模擬放大法 小型試驗（小試） 中間試驗（中試） 半工業(yè)化試驗階段 工業(yè)化生產(chǎn) 在過程開發(fā)中是否會發(fā)生“放大效應(yīng)”，并 不完全取決于“放大”的倍數(shù)，而是主要取決于 以下兩個因素： 的擴大和由此引起的傳遞過程狀況的變化是否敏感； 變化是否敏感。 初期反應(yīng)器的設(shè)計和放大，完全靠實驗經(jīng)驗，從實驗小裝置到擴大實驗，再經(jīng)過中間工廠實驗到最后設(shè)計放大到工廠需要的裝置。這種放大方法周期較長，研究投資很大。在 20世紀(jì) 60年代出現(xiàn)了數(shù)學(xué)模型法。 化學(xué)反應(yīng)工程的基本研究方法是 數(shù)學(xué)模型法 。 數(shù)學(xué)模型法是對復(fù)雜的難以用數(shù)學(xué)全面描述的客觀實體人為地做某些假定，設(shè)想出一個簡化模型，并通過對簡化模型的數(shù)學(xué)求解，達(dá)到利用簡單數(shù)學(xué)方程描述復(fù)雜物理過程的目的。 數(shù)學(xué)模型 ： 用數(shù)學(xué)方法描述工業(yè)反應(yīng)器中個參數(shù)的關(guān)系 化學(xué)動力學(xué)模型 流動模型 傳遞模型 宏觀動力學(xué)模型 聯(lián)立求解 代數(shù)方程 常微分方程 偏微分方程 積分方程 實際情況的復(fù)雜性用模型簡化這個過程要求：不失真、 滿足應(yīng)用要求、適應(yīng)實驗條件、適應(yīng)計算機能力。 在數(shù)學(xué)模型的建立過程中需要的方程有： 化學(xué)動力學(xué)方程 計
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