化学反应工程原理总结 化学反应工程简答题库样例
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化学反应工程原理总结 化学反应工程简答题库篇1
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1．研究对象是工业反应过程或工业反应器 研究目的是实现工业反应过程的优化
2．决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件 3．优化指标——技术指标：反应速率、选择性、能耗
掌握转化率、收率与选择性的概念
4．工程思维方法
工程问题
1. 反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应
基本特征、分析判断
2. 化学反应速率的工程表示
反应量
(反应时间)(反应区)
3. 工业反应动力学规律可表示为：
rifc(ci)ft(t)
a) 浓度效应——n 工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。 b) 温度效应——e工程意义是：反应速率对温度变化的敏感程度。 已知两个温度下的反应速率常数k，可以按下式计算活化能e：
cafdcxafdxvraa
ca01. 理想间歇：t
cxa0a0v0(ra)(ra)
e——cal/mol，j/mol t——k
r = / = j/
cafdcxafdxvraa
ca02. 理想pfr： p
cxa0a0v0(ra)(ra)
3. cstr：
4. 图解法
pvrca0caca0xav(ra)(ra)τ0 xaf xa
n=1,0,2级反应特征 pfr→cstr，cstr←pfr
pfr（间歇）
cstr
cafdcvraca0(ra) p
v0
caca0(1xa)
浓度、转化率、反应时间关系式
基本关系式
n=0
m
vrca0ca
v(ra)
ca0xakp
ca0xakp
n=1
n=2
k1
k2
(ra)k1cak2cpk1ca
k2(ca0ca)
(k1k2)(cacae)
(k1k2)ca0(xae
xa)
温度效应： 浓度效应：
e2e1
(ra)0teqk20xa
r]
k10(1xa)
e2e1opt e2k20xarln[]e1k10(1xa)
pfr积分式
cstr：由基本方程导出 六、平行反应
n1
rpk1ca
， n1n2
rprsk1cak2ca
p（主反应） s（副反应）
cpfca0caf
温度效应：温度升高有利于活化能大的`反应 浓度效应：浓度升高有利于级数大的反应
计算：由基本方程pfr、cstr推出
①反应器选型与组合优化：
β~ca
p β
~xa曲线——对应面积=cp
/ca0
②最优加料方式：p163-164 平行反应
rpk1cacba+b
rsk2cacb
n2
m2
n1m1
七、串联反应
12
(ra)k1ca
k k
rpk1cak2cp rsk2cp
温度效应：温度升高有利于活化能大的反应（同平行反应）
浓度效应：凡是使cp/ca增大的因素对串连反应选择率总是不利的。 ①串联反应的计算
pfr
cstr
物料衡算
caca0ek1t
a0aps
②串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率
pfr
cstr
k1opt
xopt
xopt1e
k1opt1k1opt
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