《化学反应工程》课程教学资源（课件讲稿）第3章 理想间歇反应器（图片版）

Chemical Reaction Engineering 第三章理想间歇反应器 3-1反应器设计基本方程 定义：一排除工程因素影响的反应器 一反应结果由动力学决定 分类：*间歇搅拌釜式反应器(BR) *管式流动反应器(PFR) *连续流动釜式反应器(CSTR)

Chemical Reaction Engineering 反应器设计基本方程： ·反应动力学方程式 物料衡算方程式（对任一组分） 流入量=流出量+反应消耗量+积累量 ·热量衡算方程式 带入热焓=带出热焓+反应热+积累量+传热量 ·动量衡算方程式

Chemical Reaction Engineering 选择合适的反应器形式 反应器设计任务 ·确定最佳工艺条件 ·计算所需反应器体积

Chemical Reaction Engineering 3-2理虑间欲反应釜中的间单反应 一、理想间歇反应器基本方程 物料衡算 流入量=流出量+反应消耗量+积累量 对A:0=0+(rV+ dt (←r)=-1d血-n% V dt v dt 恒容时： (ra)=- dCA CA=CAo(1-XA) dt

Chemical Reaction Engineering 热量衡算 流入H=流出H+反应焓+积累热+传出热 dT '(-r△H) UA(T-T) dT_（-r4-△H UA -(T-T) dt pcp VRPCP CA 绝热时： dT_(-r-△H (-ra)=-S dt pcp dt T-五-A0ea-c,小AT, PCp

Chemical Reaction Engineering T-T-Am(cw-c,=△x, 绝热温升 ATw=(T-T)aw= -△H)cA0 pcp 含义 反应物全部转化放出的热量 △Tad= (-AH)6CA0_ VoP.Cp 物系升温℃所需热量

Chemical Reaction Engineering 二、理想间歇反应器计算 (←r)=a%=-d dXA V dt dt →t=0V(rad 恒容时： dx t=-podc Γca0（-rA) 简单反应：Ak→P (-「a)=kCA 解法：(1)解析解(2)图解法

Chemical Reaction Engineering ()解析解 恒容时： i-cn路 dCA 一级反应 (-)=KCA dx kt=In CAr

Chemical Reaction Engineering (2)图解法 恒容时： 6他路器 CA CA

Chemical Reaction Engineering ·双组分反应aA+bB>pP (-「A)=kCCB 若B大大过量，即 Cgo>>CAO 则 A)=KCA 称为拟一级反应，K=kCB