化学工程基础1-2绪论等.ppt

化学反响工程

CompanyLogo1791年法国科学家N.吕布兰以食盐为原料建厂，制得纯碱，标志着化学工业的诞生。化学工业的诞生第一节绪论

CompanyLogo用海盐与硫酸反响，生成硫酸钠，再与石灰石和煤一起煅烧〔900-1000℃〕而成纯碱。1791～1793年，建成了第一座工厂。这一创造很快得到了广泛应用。此法沿用了一个世纪左右，直到19世纪末才由索尔维法所取代。他的主要著作有《结晶技术》等。

CompanyLogo索尔维制碱法

CompanyLogo第五届索尔维会议索尔维

CompanyLogo侯氏制碱法第一，揭开了索尔维法的秘密;第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法;第三，他为开展小化肥工业所做的奉献。

CompanyLogo反响工程概念的提出20世纪30年代，丹克莱尔(Damhohler)论述了扩散、流体流动和传热对反应器产率的影响——奠定了基础梯尔(Thiele)和史尔多维奇对扩散反应问题作了开拓性的工作40年代末，霍根(Hougen)和华生(Waston)著作《化学过程原理》法兰克-卡明聂斯基著作《化学动力学中的扩散与传热》问世1957年，荷兰阿姆斯特丹第一次欧洲反应工程会议——确立了化学反应工程的名称

CompanyLogo无论是化学工业还是冶金、石油炼制和能源加工等工业过程，需采用化学方法将原料加工成为有用的产品。生产过程包括如下三个组成局部：原料预处理过程(物理、化学处理)核心化学加工过程(物质转化)反应产物分离、提纯（物理处理）未反应原料循环原料产物和副产物第①和③两局部属于单元操作的研究范围；而②局部是化学反响工程的研究对象，是生产过程的核心。§1.1化学反响工程8

CompanyLogo1.1.1化学反响工程的研究对象化学反响工程是化学工程学科的一个分支，通常简称为反响工程。其内容可概括为两个方面，即反响动力学和反响器设计与分析。⑴反响动力学主要研究化学反响进行的机理和速率，以获得进行工业反响器的设计和操作所必需的动力学知识，如反响模式、速率方程及反响活化能等等。⑵反响器设计与分析研究反响器内各因素的变化规律，找出最优工况和反响器的最好型式，以获得最大的经济效益。

对象：工业规模化学反响过程及其设备的共同规律

CompanyLogo化学反响动力学是研究反响本身的规律，与反响器内各局部的状况有关，而反响器的设计与分析考虑的是反响器的总体的性态。所以可以说反响动力学从点上着眼，而反响器的设计与分析那么从面上〔体上〕着手。注意：10

CompanyLogo1.1.2化学反响的分类无论是自然界还是实际生产过程中，存在各种各样的化学反响，通常为了便于研究和应用，将化学反响进行分类。按反应物系相态分均相反应非均相反应气相、液相、固相气固、气液、液液、液固、固固、气液固按是否使用催化剂催化反应非催化反应按操作条件等温反应、变温反应等压反应、加压反应、减压反应按操作方式间歇、连续、半间歇11

CompanyLogo1.2.3反响工程与其它学科的关系

CompanyLogo反响工程化工热力学工程控制传递过程催化剂化学工艺流体力学化学反响动力学计量化学最优化技术放大设计

CompanyLogo②.反响动力学：说明化学反响速度与各项物理因素之间的定量关系。③.催化剂：一般属于化学或工艺范畴。但也牵涉到许多工程上的问题。如粒内的传热、微孔中的扩散、催化剂制备时各阶段操作条件对催化剂活性结构的影响、催化剂的活化和再生等。①.化学热力学：主要是确定物系的各种物性常数，分析反响的可能性和可能到达的程度等。14

CompanyLogo⑤.传递工程：装置中的动量传递、热量传递和质量传递问题。⑥.工程控制：一项反响技术的实施有赖于适当的操作控制。为此需要了解关于反响过程的动态特性和有关的最优化问题，不过应当注意的是对于反响装置而言是最优化的条件，未必与整个生产系统最优化所要求的条件相一致。④.化学工艺：主要是设备型式、操做方式和流程。15

CompanyLogo1.2相关概念一、体积反响器体积V：反响器内部空间反响器有效体积VR：反响器内实际进行化学反响的区域注：釜式反响器进行液相反响时VVR16

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CompanyLogo二、时间1.反响时间tr间歇反响器：停留时间t：经历的时间物料产品t=tr连续流动反响器各质点t不同停留时间分布平均停留时间

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