《化学反应工程》课程教学资源（PPT课件）第1章 应用化学反应动力学

晶 第一章应用化学反应动力学及反 应器设计基础

1 第一章 应用化学反应动力学及反 应器设计基础

本章目录 第一节化学反应和工业反应器的分类 第二节化学计量学 第三节加压下气相反应的反应焓和化学平衡常数 第四节化学反应速率及动力学方程 第五节 温度对反应速率的影响及最佳反应温度 第六节反应器设计基础及基本设计方程 第七节讨论与分析 稻 图 2

2 本章目录 第一节 化学反应和工业反应器的分类 第二节 化学计量学 第三节 加压下气相反应的反应焓和化学平衡常数 第四节 化学反应速率及动力学方程 第五节 温度对反应速率的影响及最佳反应温度 第六节 反应器设计基础及基本设计方程 第七节 讨论与分析

第一节化学反应和工业反应器的分类 ■一、 化学反应的分类 ·二、工业反应器的分类 3

3 第一节 化学反应和工业反应器的分类 ▪ 一、化学反应的分类 ▪ 二、工业反应器的分类

化学反应的分类 按反应特性分类： 机理，可逆性，分子数，级数，热效应 ■按反应物系的相类特征分类： 均相，多相 按反应过程的条件分类： 「间歇过程 温度，压力，操作方式 连续过程 半间歇过程 超 4

4 一、化学反应的分类 ▪ 按反应特性分类： 机理，可逆性，分子数，级数，热效应 ▪ 按反应物系的相类特征分类： 均相，多相 ▪ 按反应过程的条件分类： 间歇过程 温度，压力，操作方式 连续过程 半间歇过程

操作方式 间歇 气连续 半间傲 0 0 液 封闭系统 流动系统 园 流动系统

5 操作方式 气 连续 液 气 液 流动系统 间歇 封闭系统

二、工业反应器分类 现代大型化工厂的外貌特征：厂房毗连，设备庞 大，高塔林立，管道纵横。设备和管道交错复杂。 其中，化学反应器是化工厂的核心设备。 用来实现化学变化的设备 一一反应器 1、按反应物料的 器和非均相反应暑 2、按反应物料流 分为平推流，全泪 淘

6 二、工业反应器分类 ▪ 现代大型化工厂的外貌特征：厂房毗连，设备庞 大，高塔林立，管道纵横。设备和管道交错复杂。 其中，化学反应器是化工厂的核心设备。 ▪ 用来实现化学变化的设备－－反应器 ▪ 1、按反应物料的相态进行分类，可有均相反应 器和非均相反应器两大类。 ▪ 2、按反应物料流型进行分类，可大约将反应器 分为平推流，全混流，非理想流动反应器三大类

平推流，全混流反应器（按流动模型分） 理想平推流反应器是指通过反应器的物料 沿同一方向以相同速度向前流动，像活塞 一样在反应器中向前平推，故又称为活塞 流反应器，英文名称为Plug(Piston) Flow Reactor,简称PFR

①由于流体沿同一方向，以相同速度向前推进 在反应器内没有物料的返混，所有物料在反应 器中的停留时间都是相同的； ②在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向 位置的流体特性（组成、温度等)是一致的； ③在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位 置改变，不随时间改变。实际生产中对于管径 较小、长度较长、流速较大的管式反应器，列 管固定床反应器等，常可按平推流反应器处理 阳喝

全混流反应器 连续操作的充分搅拌槽型反应器简称全混 流反应器。在这类反应器中物料返混达最 大值。 全混流反应器又称全混 釜或连续流动充分搅拌 槽式反应器，简称CSTR。 流入反应器的物料，在 赢 瞬间与反应器内的物料 厨 混合均匀，即在反应器 -I 中各处物料的温度、浓 出料口 度都是相同的。 超

金混流反爱器的特性 ①物料在反应器内充分返混； ②反应器内各处物料参数均一； ③反应器的出口组成与器内物料组成相同； ④连续、稳定流动，是一定态过程