一、 绪论 1． 2． 3． 4．
研究对象是工业反应过程或工业反应器 决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件 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 工程思维方法
T C 研究目的是实现工业反应过程的优化
反应器型式 操作方式 操作条件 工程因素 反应结果r， 工程问题 动力学问题 二、化学反应动力学
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 3. 工业反应动力学规律可表示为：
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：
E——cal/mol，j/mol R = = j/
T——K
三、PFR与CSTR基本方程
cAfdcxAfdxVRAA????cA0?1. 理想间歇：t? cxA0(?r)A0(?r)v0AA2. 理想PFR： ?p?cAfdcxAfdxVRAA????cA0? cA0(?r)xA0(?r)v0AA3. CSTR： 4. 图解法
?p?VRcA0?cAcA0xA ??v(?rA)(?rA)τ/cA0 τ
0 xAf xA
四、简单反应的计算
n=1,0,2级反应特征 浓度、转化率、反应时间关系式 PFR→CSTR，CSTR→PFR
基本关系式 PFR（间歇） CSTR n=0
cA?cA0(1?xA)
cA0xA?k?p cA0xA?k?p
1cA0?cAk??lnp?n=1 ?m 1?xA kcA11cA0?cAk???p?n=2 cAcA0 ?mkc2A五、可逆反应
A k1
k2 P
?(k1?k2)(CA?CAe)
温度效应： 浓度效应： PFR积分式
CSTR：由基本方程导出
xAxA 1 2 3 T T 六、平行反应
k1
A P（主反应）
??rk2 n1Pk1（副反应）
r?CSAn1n2， P?rSk1CA?k2CA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：
各种情况分析。 β~CA曲线——对应面积=CP
β~XA曲线——对应面积=CP/CA0
②最优加料方式：p193-194 平行反应
P rp?k1Cn11ACmB A+B
S rn2s?k2CACm2B 七、串联反应
A k 1
P k 2
S
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
②串联反应的最优反应时间、转化率与最大收率 PFR CSTR
CA?CA0e?k1t
化学反应工程总结
