化学反应工程

李小鹏

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 总括
  • 2 第一章 均相单一反应动力学和理想反应器
    • 2.1 基本概念
    • 2.2 建立动力学方程的方法
    • 2.3 化学反应器设计基础
    • 2.4 等温条件下理想反应器的设计分析
  • 3 复合反应与反应器选型
    • 3.1 单一不可逆反应过程与反应器
    • 3.2 自催化反应特性与反应器选型
    • 3.3 可逆反应特性与反应器选型
    • 3.4 平行反应特性与反应器选型
    • 3.5 连串反应特性与反应器选型
  • 4 非理想流动反应器
    • 4.1 概述
    • 4.2 流体在反应器内的停留时间分布
    • 4.3 非理想流动模型
  • 5 气固相催化反应本征动力学
    • 5.1 气固相催化过程
    • 5.2 固体催化剂
    • 5.3 气固相催化反应本征动力学
    • 5.4 本征动力学方程的实验测定
  • 6 气固相催化反应宏观动力学
    • 6.1 催化剂颗粒内气体扩散
    • 6.2 气固相催化等温反应宏观动力学方程
    • 6.3 催化剂的失活
  • 7 气固相催化反应固定床反应器
    • 7.1 流体在固定床内的传质特征
    • 7.2 固定床催化反应器的设计
  • 8 气固相催化反应流化床反应器
    • 8.1 流化床的基本概念
    • 8.2 流化床的工艺计算
基本概念

 

 

 

1、化学反应式

 

 aA+bB=rR+sS 

 

反应物经化学反应生成产物的过程用定量关系式予以描述:

2化学反应计量式

 

 aA+bB=rR+sS 

是一个方程式,允许按方程式的运算规则进行运算,如将各相移至等号的同一侧。

3、反应程度(反应进度)

 

 

 

ξ恒为正值,具有广度性质,因次为[mol]

4、转化率

关键组分(key component):工业反应过程的原料中各反应组分之间往往不符合化学计量数关系,通常选择不过量的反应物计算转化率,这样的组分称为~

5、化学转化速率

定义:单位反应体积内反应程度随时间的变化率。

常用表达:

以反应体系中各个组份分别定义的反应速率。

6、化学反应动力学方程

定义:定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系

对于均相反应:方程多数可以写为幂函数形式;反应速率与反应物浓度的某一方次呈正比

kc以浓度表示的反应速率常数,随反应级数不同有不同的因次;温度的函数,一般工业精度上,符合Arrhenius关系。

m,nAB组分的反应级数,m+n为此反应的总级数。m=a并且n=b,此反应可能是基元反应。对于非基元反应,mn多数为实验测得的经验值。     

7、半衰期

定义:反应转化率达到50%所需要的时间。

除一级反应外,反应的半衰期是初始浓度的函数。