【正文】 二、絕熱溫升及絕熱溫降 絕熱溫升：溫度變化與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系三、典型絕熱催化床反應(yīng)器自學(xué)　　小結(jié)10’15’5’。熱量衡算：取圖520所示的微元體做衡算范圍10’15’20’ 講授內(nèi)容綱要、要求及時間分配（附頁）將上式化簡推導(dǎo)得：固定床內(nèi)徑向與軸向傳熱的偏微分方程。(2)假定床層內(nèi)各點的固體溫度與流體溫度相同，即不考慮固體與流體間的溫度差。研究固定床傳熱問題的兩種不同處理方法(1)分別測定床層的徑向有效導(dǎo)熱系數(shù)和壁給熱系數(shù)。 moss flowrate(2)床層的物理性質(zhì)：流通截面積，顆粒的size , shape , roughness三、固定床中流體的徑向及軸向混合 徑向和軸向擴散系數(shù) 固定床反應(yīng)器中的流體混合　a．徑向：根據(jù)理論分析和實測結(jié)果， b. 軸向：軸向混合擴散系數(shù)小，一般取固定床反應(yīng)器消除軸向返混的條件：　　小結(jié)15’15’5’教 案姓名 汪海 2010 ～ 2011 學(xué)年第 二 學(xué)期 時間 節(jié)次 34課程名稱化學(xué)反應(yīng)工程授課專業(yè)及層次2008級化學(xué)工程與工藝本科授課內(nèi)容53固定床熱量與質(zhì)量傳遞過程54絕熱式固定床催化反應(yīng)器學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的學(xué)習(xí)固定床熱量與質(zhì)量傳遞規(guī)律，了解常見的固定床反應(yīng)器重　　點固定床熱量與質(zhì)量傳遞規(guī)律難　　點固定床熱量與質(zhì)量傳遞規(guī)律自學(xué)內(nèi)容典型絕熱催化床反應(yīng)器使用教具多媒體相關(guān)學(xué)科知識物理化學(xué) 教 學(xué) 法講授、討論、閱讀講授內(nèi)容綱要、要求及時間分配復(fù)習(xí)：固定床氣固相催化反應(yīng)器的類型固定床流體力學(xué)：當(dāng)量直徑、形狀系數(shù)、床層壓力降新課： 第三節(jié) 固定床熱量與質(zhì)量傳遞過程一、固定床的徑向傳熱分析 ：固定床傳熱過程（以放熱反應(yīng)為例）包括：（1）空隙內(nèi)流體的傳熱，與流體的導(dǎo)熱系數(shù) 有關(guān)； （2）顆粒間通過接觸面?zhèn)鳠?，與顆粒給熱系數(shù)有關(guān)；（3）顆粒表面流體之間的傳熱與 有關(guān)；（4）顆粒表面之間的輻射傳熱，給熱系數(shù)為；（5）通過固體顆粒的傳熱，與固體導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)；（6）空隙內(nèi)部流體的輻射傳熱，給熱系數(shù)為。 流體流動過程中孔道截面積突然擴大或收縮而引起的流體對顆粒的碰撞和再分布。10’10’10’5’ 講授內(nèi)容綱要、要求及時間分配（附頁）二、單向流體在固定床中的流動及壓力降流動特性：受孔道復(fù)雜性的影響，流動狀態(tài)的改變是逐漸過渡的過程單相流體流過固定床的壓力降 （1）壓力降產(chǎn)生的原因：216。二、固定床氣－固相催化反應(yīng)器的基本類型絕熱床：（1）單層絕熱床（2）多段絕熱床：多段間接換熱式、多段直接換熱式5’15’10’講授內(nèi)容綱要、要求及時間分配（附頁）連續(xù)換熱式固定床反應(yīng)器外熱式、 自熱式固定床反應(yīng)器應(yīng)用于：化學(xué)工業(yè)生物化工 固定化酶催化反應(yīng) 固定化細胞的反應(yīng)過程 固定化微生物水處理過程 固態(tài)發(fā)酵固定床的優(yōu)點： （1）床層內(nèi)流體的流動接近于平推流，反應(yīng)過程中推動力大，反應(yīng)速度快，完成同樣的生產(chǎn)任務(wù)所需的催化劑體積小； （2）流體的停留時間易于控制，溫度分布可以調(diào)節(jié)，有利于反應(yīng)速率和選擇性的提高； （3）固定床中催化劑不易磨損，催化劑壽命長，可以在高溫高壓下進行操作?！　　　　　〉谖骞?jié)　非理想流動反應(yīng)器的計算反應(yīng)器計算的內(nèi)容：根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)和要求達到的轉(zhuǎn)化率確定反應(yīng)體積；根據(jù)反應(yīng)體積和規(guī)定的生產(chǎn)條件計算平均轉(zhuǎn)化率。而且級數(shù)偏離一級越遠，其影響越大。對于一級反應(yīng)而言，滴際混合的程度對反應(yīng)速率毫無影響。就反應(yīng)轉(zhuǎn)化程度而言，停留時間分布對它是有害的，這也就是為什么返混對反應(yīng)速率來說總是不利因素的原因。 當(dāng)N→∞時,σ2=0,為活塞流。三、多級串聯(lián)全混流模型將一個實際反應(yīng)器的返混情況等效于若干級等體積的全混釜的返混。二、軸向混合模型在活塞流的基礎(chǔ)上迭加一個軸向擴散的校正。（3）模型簡化的程度體現(xiàn)在模型參數(shù)的個數(shù)。數(shù)學(xué)模型方法的基本特點：（1）簡化：把一個復(fù)雜的實際問題簡化為物理圖像簡單的物理模型。四、理想流型的停留時間分布平推流：活塞流反應(yīng)器中，物料在反應(yīng)器中無任何返混，且都等于平均停留時間，其停留時間分布函數(shù)為: 　　　　　　　　　　　　全混流：全混流反應(yīng)器中物料的濃度處處相等，物料返混程度最大。（2）階躍示蹤法在穩(wěn)定連續(xù)流動系統(tǒng)中，若物料體積流量為qV，濃度為c0，瞬間用相同流量和濃度的示蹤物切換主流體，同時在出口處測示蹤物濃度cA隨時間的變化，直至cA=c0為止。 停留時間分布密度函數(shù)具有歸一化的性質(zhì)，即（2）停留時間分布函數(shù)F（τ）進入反應(yīng)器的所有物料的質(zhì)點，停留時間小于τ的物料所占的分率，稱為停留時間分布函數(shù)F(τ)，即5’15’ 講授內(nèi)容綱要、要求及時間分配（附頁）二、停留時間分布的實驗測定在反應(yīng)器的進口加入示蹤物，同時在出口測定示蹤物濃度等的變化，確定物料的停留時間分布。第二節(jié)　停留時間分布一、停留時間分布 停留時間是指物料質(zhì)點從進入反應(yīng)器開始到離開反應(yīng)器為止，在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間，實際上是物料質(zhì)點的壽命。教 案姓名 汪海 2010 ～ 2011 學(xué)年第 二 學(xué)期 時間 節(jié)次 4課程名稱化學(xué)反應(yīng)工程授課專業(yè)及層次2008級化學(xué)工程與工藝本科授課內(nèi)容4－1連續(xù)反應(yīng)器中物料混合狀態(tài)分析4－2停留時間分布學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的學(xué)習(xí)反應(yīng)器中物料混合狀態(tài)及停留時間分布重　　點反應(yīng)器中物料混合狀態(tài)、停留時間分布難　　點反應(yīng)器中物料混合狀態(tài)、停留時間分布自學(xué)內(nèi)容使用教具多媒體相關(guān)學(xué)科知識物理化學(xué)、化工原理教 學(xué) 法講授、討論、閱讀講授內(nèi)容綱要、要求及時間分配復(fù)習(xí)：反應(yīng)器的組合方式理想流動反應(yīng)器的流動類型：平推流和全混流新課：第四章反應(yīng)器中的混合及對反應(yīng)的影響第一節(jié)　連續(xù)反應(yīng)器中的物料混合狀態(tài)分析一、混合現(xiàn)象的分類按混合對象的年齡分類n 年齡：物料在反應(yīng)器中的已停留的時間n 同齡混合：相同年齡物料之間的混合n 返混：不同年齡物料之間的混合按混合發(fā)生的尺度分類n 宏觀混合：指設(shè)備尺度上的混合現(xiàn)象全混流和平推流是宏觀混合的兩種極限的流動狀態(tài)n 微觀混合：指物料微團尺度上的混合微團之間達到完全均一的混合狀態(tài)，即為均相反應(yīng)過程；微團之間完全不發(fā)生混合作用的例子就是進行固相加工反應(yīng)的情形；液－液相反應(yīng)過程則介于中間混合狀況。 無論 解： 解：解： （A） （B） 　　?。ˋ）=（B）： ℃ ℃下操作。可見反應(yīng)轉(zhuǎn)化率并非越高越好。PFR與CSTR串聯(lián) 5．PFR串聯(lián)6．PFR并聯(lián) 結(jié)論：P102二．理想反應(yīng)器的體積比較1．理想PFR與CSTR的比較 圖3－142．其它反應(yīng)器組合體積三．理想反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率1．平行反應(yīng) 選擇率的溫度效應(yīng)：提高溫度對活化能高的有利 選擇率的濃度效應(yīng)：主反應(yīng)級數(shù)大于副反應(yīng)時，增大濃度有利平行反應(yīng)加料方式的選擇：　P103表362．連串反應(yīng) （1）溫度濃度效應(yīng) 選擇率：P104圖3－20 （2）最佳反應(yīng)時間 　　　　　　　　最大收率：小結(jié)15’12’18’5’（1）時， ， t(h) 1 討論：。P99. 36 小結(jié)10’15’5’15’5’教 案姓名 汪海 2010 ～ 2011 學(xué)年第 二 學(xué)期 時間 節(jié)次3,4 課程名稱化學(xué)反應(yīng)工程授課專業(yè)及層次2008化學(xué)工程與工藝本科授課內(nèi)容理想反應(yīng)器的組合及優(yōu)化學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的學(xué)習(xí)反應(yīng)器不同組合方式的優(yōu)點及相關(guān)優(yōu)化計算重　　點反應(yīng)器的組合及優(yōu)化計算難　　點反應(yīng)器組合 優(yōu)化自學(xué)內(nèi)容多級反應(yīng)的相關(guān)計算。溫度均一。二、數(shù)學(xué)模型　　等溫平推流反應(yīng)器 物料衡算： 流入量 = 流出量 + 反應(yīng)量 + 累積量5’ 10’25’