化学反应工程第1章 应用化学反应动力学及反应器设计基础.pptx

第一章 应用化学反应动力学及反应器设计基础;第一节 化学反应和工业反应器的分类;一、化学反应分类;一、 化学反应分类;第一节 化学反应和工业反应器的分类;二、工业反应器的分类;1、按反应相态，可分为均相和非均相反应 器。 常见的均相反应器是气相均相反应器和液相均相反应器； 常见的非均相反应器有气固相、气液相、液固相和气液固相反应器。 2、按反应器与外界换热方式，可分为等温、换热和绝热反应器。 3、按流动状态，可分为理想流动和非理想反应器。 4、按加料方式，可分为间歇、半间歇和连续流动反应器。 5、按反应器结构，可分为釜式、管式和塔式。 ;1.按操作方法;A;3. 按流动模型分类;;;3.按流动模型分类;假设：反应物以稳定流量流入反应器，在反应器中平行的像气缸活塞一样向前移动;假设：反应物流以稳定流量流入反应器，在反应器中，刚进入的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合。;宏观停留时间;;4. 按反应器的类型分类;固定床反应器;移动床反应器;反应器图片;本节内容回顾;2.按流动模型分类;2.按流动模型分类;按结构型式分类;化工厂图;;化工设备;常见反应器;第二节　化学计量学;-metry measure meter-metre;一、化学计量式　(stoichiometric equation);一、化学计量式(stoichiometric equation);二、反应程度、转化率及化学膨胀因子;二、反应程度、转化率及化学膨胀因子;二、反应程度、转化率及化学膨胀因子extent of reaction, conversion, chemical expansion factor;二、反应程度、转化率及化学膨胀因子extent of reaction, conversion, chemical expansion factor;3．化学膨胀因子　　chemical expansion factor;3．化学膨胀因子　　chemical expansion factor;3．化学膨胀因子　　chemical expansion factor;3．化学膨胀因子　　chemical expansion factor;标准状况下，100L进入SO2氧化器的气体组成（摩尔分数）为 SO2: 3.07%; SO3: 4.6%; O2: 8.44%; N2: 83.89% 反应器出料中SO2的含量为1.5%，试计算反应进度和SO2的转化率。;标准状况下，100L进入SO2氧化器的气体组成（摩尔分数）为 SO2: 3.07%; SO3: 4.6%; O2: 8.44%; N2: 83.89% 反应器出料中SO2的含量为1.5%，试计算反应进度和SO2的转化率。;标准状况下(等温等压），100L进入SO2氧化器的气体组成（摩尔分数）为 SO2: 3.07%; SO3: 4.6%; O2: 8.44%; N2: 83.89% 离开反应器的气体中SO2的含量为1.5%，试计算反应进度和SO2的转化率。;三、多重反应系统中独立反应数的确定;所需的参数个数 = 独立反应数。 独立反应组中任一反应，均不能由其他反应线性组合而得到。 例（非独立反应组）： CH4 + H2O ? CO + 3H2 CH4 + 2H2O ? CO2 + 4H2 CO + H2O ? CO2 + H2;CH4;求反应体系中独立反应的一般方法有: ① 观察法。适用于反应数较少的体系 ② 计量系数矩阵法 ③ 原子矩阵法 ;例： CH4 + H2O ? CO + 3H2 CH4 + 2H2O ? CO2 + 4H2 CO + H2O ? CO2 + H2 可以看出，（1）＋（3）＝（2）;② 计量系数矩阵法;③ 原子矩阵法;56;57;③ 原子矩阵法;原子矩阵法;③ 原子矩阵法;四、多重反应的收率及选择率 Yield Selectivity;多重反应举例;氨的氧化;氨的氧化;苯氧化制顺酐;CO加氢、乙烯氧化;选择率和收率的定义;选择率和收率的定义;选择率和收率的定义;例：乙烯氧化生成环氧乙烷，进料：乙烯15mol，氧气7mol, 出料中乙