化学反应工程第三章复习PPT
反应器类型及其特性1.1 间歇反应器 (Batch Reactor)定义分批式操作,反应物料一次性投入反应器,反应过程中不再加入或排出物料,待反应达到要...
反应器类型及其特性1.1 间歇反应器 (Batch Reactor)定义分批式操作,反应物料一次性投入反应器,反应过程中不再加入或排出物料,待反应达到要求的转化率后一次性放出产物特点物料一次性投入,反应过程中无物料进出,反应结束后一次性排出产物1.2 连续流动反应器 (Continuously Stirred Tank Reactor, CSTR)定义物料连续进入和离开反应器,反应器内部通过搅拌使物料混合均匀特点物料连续进出,反应器内部混合均匀,停留时间分布较窄1.3 全混流反应器 (Plug Flow Reactor, PFR)定义物料在反应器中沿轴向流动,轴向上物料完全不混合,各微元在反应器中齐头并进,停留时间相同特点物料在反应器中沿轴向流动,停留时间相同,径向上混合均匀 反应器性能描述2.1 停留时间 (Residence Time)定义连续流动反应器中流体微元从入口到出口所经历的时间意义描述物料在反应器中的平均停留时间,影响反应器的生产能力和产物的性质2.2 空间速度 (Space Velocity)定义单位时间内投入到反应器中的物料的体积流量与反应器有效容积之比意义描述反应器的处理能力,空间速度越大,反应器的处理能力越强 反应动力学3.1 均相反应动力学描述反应物和产物都在同一相中,反应速率受温度、浓度和催化剂等因素的影响应用适用于气体或液体中的均相反应3.2 气固催化反应动力学描述反应物和产物为气体,固体作为催化剂参与反应,反应速率受催化剂活性、气体浓度、温度等因素的影响特点催化剂的存在使反应速度大大加快,反应过程复杂化,可能产生副产物 反应器设计与优化4.1 理想反应器定义无返混、无传热传质阻力、物料混合均匀的理想化反应器类型间歇反应器、连续流动反应器、全混流反应器等4.2 多级反应器的串联及优化描述将多个反应器串联起来,通过优化每个反应器的操作条件,实现整体反应过程的优化意义提高产物的选择性、产率和纯度,降低能耗和环境污染4.3 反应器体积比较目的在满足生产需求和产品质量要求的前提下,比较不同反应器的体积大小,选择最合适的反应器类型方法基于反应动力学、物料平衡和能量平衡等原理,建立数学模型进行模拟和计算 实验测定与模型验证5.1 停留时间分布规律的实验测定方法采用阶跃输入法或脉冲输入法,测定反应器的停留时间分布规律意义了解反应器内物料的流动情况和混合程度,为反应器的设计和优化提供依据5.2 非理性流动性模型的比较描述通过比较不同的非理性流动性模型(如凝集流模型等),了解各模型的适用范围和局限性应用根据实际反应过程的特点选择合适的模型进行模拟和预测以上是化学反应工程第三章的主要复习内容,涵盖了反应器类型、反应器性能描述、反应动力学、反应器设计与优化以及实验测定与模型验证等方面的知识。通过对本章内容的复习,可以更好地理解和掌握化学反应工程的基本原理和方法,为后续的学习和实践打下坚实的基础。