第4节 反应工程的基本原理.pdfVIP

4.1 化学反应工程概述 第四章 化学反应工程的基本原理 1 化学反应工程研究内容 4.1 化学反应工程概述 研究对象：在生产装置中进行的化学反应 4.2 化学反应体系的量 4.3 等温变容反应体系中的几个问题 传递特性 化学特性 4.4 典型均相反应器 研究内容：(1) 反应技术的开发 4.5 反应器的热稳定性 (2) 反应过程的优化 4.6 停留时间分布 (3) 反应器设计 3 反应器类型 2 化学反应工程涉及的理论 按反应器的结构形式不同 ♦ 化学科学（化学热力学，化学动力学） (1)反应釜（立式、卧式）； ♦ 化学工艺学（反应工艺路线及设备） (2)管式反应器； (3)塔式反应器； ♦ 化工传递过程（流体流动，混合传热 (4)固定床； (5)流化床； (6)移动床； (7)喷嘴式反应器； (8)泵式反应器。 与传质） ♦ 工程控制论（反映过程动态特性，反 按化学反应的相态不同 应过程的测量与反应过 (1) 均相反应器：无相界面 程的最佳化） (2) 非均相反应器：有相界面 基本反应器 按传热形式不同 (1)直接传热式； (2)间壁传热式； 1. 间歇操作的搅拌釜：间歇加料、出料。 (3)蒸发传热式； (4)外循环传热式； 釜内各点浓度、转化率等参数随时间变化， (5)绝热式。 物料质点在反应器内停留的时间相等。 按操作方式不同 2. 连续操作的搅拌釜：连续加料、出料， (1)间歇式； 釜内各点浓度、转化率等参数不随时间而 (2)连续式； (3)半连续式。 变，物料微团在釜内停留时间不等。 1 4 化学反应工程学的研究方法 3. 连续操作的管式反应器：连续加料、出 逐步放大法：实验室研究成果的产业 料，反应物沿管长方向流动，反应时间是管 化，通常先要在实验室规模的装置上实验, 长的函数。浓度、转化率等参数不随时间变 然后在稍大的装置上实验，并逐步放大， 化，只随管长变化，物料质点在反应器内停 最后在工业装置上进行工艺过程的试验。 留时间与流动状况有关。 数