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化学反应工程课

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01化学反应工程基础

02反应器类型与设计

目录03传递过程在反应中的作用

04反应工程的实验方法

05化学反应工程的应用领域

06化学反应工程的前沿技术

01

化学反应工程基础

定义与重要性

化学反应工程的定义

化学反应工程是研究化学反应过程及其在

工业生产中应用的科学，涉及反应器设计

与优化。01对工业生产的影响

化学反应工程对化工、制药等行业至关重

要，它决定了生产效率和产品质量。

环境与可持续性02

化学反应工程在环境保护和可持续发展方

面扮演关键角色，通过优化反应减少废物

03

排放。

基本原理概述

反应动力学研究反应速率和机理，是化学反应工程

反应动力学基础

的核心，如硝酸甘油的分解反应。

热力学在反应工热力学原理指导反应方向和限度，例如在合成氨过

程中的应用程中，平衡常数决定了反应的可行性。

质量传递涉及反应物和产物在不同相之间的转移，

质量传递原理

如在发酵过程中氧气的传递效率。

反应器设计需考虑反应速率、热量和质量传递，例

反应器设计原则

如流化床反应器在化工中的广泛应用。

反应速率理论

碰撞理论过渡态理论反应级数

碰撞理论解释反应速率与分过渡态理论描述反应物转化反应级数定义为反应速率与

子碰撞频率和能量的关系，为产物的中间过程，涉及活反应物浓度关系的指数，影

强调有效碰撞的重要性。化能和反应坐标的概念。响反应速率的计算和预测。

02

反应器类型与设计

理想反应器模型

01连续搅拌反应器（CSTR）

CSTR模型假设反应器内物质完全混合，反应物

浓度和温度处处相同，适用于液相反应。

02活塞流反应器（PFR）

PFR模型假设反应物以活塞流形式通过反应器，

无返混现象，适用于气相和液相反应。

03理想混合池串联模型（PFR-CSTR）

该模型结合了CSTR和PFR的特点，通过串联多个

反应器来模拟更复杂的流动和反应过程。

实际反应器设计

010203