反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-21 06:52本頁(yè)面
【正文】 平行 串聯(lián)反應(yīng) 反 應(yīng) 的 分 類 ? 根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)中反應(yīng)物的相態(tài)及其數(shù)量分類： – 均相反應(yīng) :反應(yīng)組分處于同一相 – 非均相反應(yīng)：反應(yīng)組分處于不同相 ? 兩類特殊的非均相反應(yīng) 均相內(nèi)反應(yīng) (如反應(yīng)只發(fā)生在液相的氣液相反應(yīng) ) 界面反應(yīng) (反應(yīng)只發(fā)生在相界面上的反應(yīng)：如固相催化反應(yīng) ) 反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)各物理量的變化 不發(fā)生變化的物理量：反應(yīng)組分的總質(zhì)量 可能發(fā)生變化的物理量： 總物質(zhì)的量 體積（不變時(shí)稱恒容反應(yīng)） 壓力（不變時(shí)稱恒壓反應(yīng)） 溫度（不變時(shí)稱恒溫反應(yīng)） 反 應(yīng) 進(jìn) 度 ? 為了準(zhǔn)確表達(dá)反應(yīng)進(jìn)行的程度，引入 “反應(yīng)進(jìn)度” 對(duì)計(jì)量方程 反應(yīng)進(jìn)度 表示為 或 轉(zhuǎn) 化 率 ? 某組分 k的轉(zhuǎn)化率 Xk也可用來(lái)表示反應(yīng)的程度 環(huán)境工程中，污染物的轉(zhuǎn)化率稱去除率 ? 間歇反應(yīng) 的轉(zhuǎn)化率的定義 : xA=(nA0－ nA)/nA0=1－ nA/nA0 連續(xù)反應(yīng) 的轉(zhuǎn)化率 xA=(qnA0－ qnA)/qnA0=1－ qnA/qnA0 qnA0和 qnA分別為流入和排出反應(yīng)器的 A組分的量 轉(zhuǎn)化率與質(zhì)量分?jǐn)?shù) (xm)的關(guān)系（反應(yīng)前后總質(zhì)量不變） 轉(zhuǎn)化率與摩爾分?jǐn)?shù) (z)的關(guān)系（反應(yīng)前后摩爾總數(shù)可能變化） （表 ） 轉(zhuǎn)化率與濃度的關(guān)系（適用于恒容體系） (表 ） () 非恒容體系？ xmA = xmA0(1－ xA) xA = (xmA0－ xmA)/ xmA0 xA = (cA0－ cA)/ cA0 cA = cA0(1 － xA) 【 例題 】 一間歇反應(yīng)器中含有 mol的反應(yīng)原料 A，反應(yīng)結(jié)束后， A的剩余量為 mol。 ? 等分子反應(yīng)： 計(jì)量方程中計(jì)量系數(shù)的代數(shù)和等于零，膨脹因子為 0。 反應(yīng)器設(shè)計(jì)用到的基本方程： 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程、物料 /能量 /動(dòng)量衡算式 放大步驟 從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際規(guī)模應(yīng)用：逐級(jí)經(jīng)驗(yàn)放大 、 數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì) 第二節(jié) 反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系 ? 反應(yīng)物 (reactants)：反應(yīng)的出發(fā)物質(zhì) ? 產(chǎn)物 (products)：反應(yīng)中產(chǎn)生的物質(zhì) ? 反應(yīng)組分 (reaction mixture)：參與反應(yīng)的物質(zhì)總稱 ? 反應(yīng)式：描述反應(yīng)物經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成產(chǎn)物的過(guò)程關(guān)系式 ? 計(jì)量方程：表示參與反應(yīng)的各組分量的變化，與反應(yīng)歷程無(wú)關(guān)。理想流反應(yīng)器又分為完全混合流（全混流）反應(yīng)器和推流反應(yīng)器。塔式反應(yīng)器又分為鼓泡塔和填料塔 ? 按反應(yīng)物的聚集狀態(tài)分類：均相反應(yīng)器、非均相反應(yīng)器（如氣 液反應(yīng)器等） ? 按反應(yīng)操作分類：間歇反應(yīng)器（分批反應(yīng)器）、連續(xù)反應(yīng)器和半連續(xù)反應(yīng)器以及恒溫反應(yīng)器、非恒溫反應(yīng)器等。 混合后形成的新“流團(tuán)”的組分和濃度與原來(lái)的“流團(tuán)” 不同，反應(yīng)速率亦可能隨之發(fā)生變化，影響了整個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)特性。 反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物流動(dòng)與混合狀態(tài) ? 非理想流態(tài) :介于全混流和推流之間的流態(tài) 實(shí)際的反應(yīng)器中，一般存在濃度、溫度和流速的分布，從而可能造成不同的“流團(tuán)”間有不同的停留時(shí)間、組分、濃度和反應(yīng)速率。 2）（平）推流 (plug/ piston flow)： 亦稱活塞流、擠出流 ,反應(yīng)物以相同的流速和一致的方向移動(dòng)，即反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)齊頭并進(jìn)。 反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物流動(dòng)與混合狀態(tài) ? 理想狀態(tài)下兩種流動(dòng)狀態(tài) 1）完全混合流 (plete mixing)：亦稱全混流、理想混合 ,反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)器后，能瞬間達(dá)到完全混合，反應(yīng)器內(nèi)的濃度、溫度等處處相同。（ SV＝ 2 h1表示 1h處理 2倍于反應(yīng)體積的流體。 空間速度 ? 注意： 單位為 時(shí)間的倒數(shù) 。 ? 空間時(shí)間 ? 注意： 具有 時(shí)間的單位 ，但和反應(yīng)時(shí)間、接觸時(shí)間不同 處理與反應(yīng)器
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