化学反应过程与设备项目四气液相催化反应器17课件.pptxVIP

《化学反应过程与设备》项目任务0401:气液相反应器的种类及选择项目四气液相催化反应器

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0401-1气液相反应神说，诸水之间要有空气，将水分为上下，神就造就了空气，将空气以下的水，空气以上的水分开了。神称空气为天，有晚上、有早上、有第二日，所以便有了气体和液体的存在，气液相反应便是这两个存在一起的过程。

0401-1气液相反应1.气液相反应的方式气相反应物溶于液相之后，再与液相中另外的反应物进行反应催化剂C溶剂D反应物B气体反应物A

0401-1气液相反应1.气液相反应的方式反应物均存在于气相中，它们溶解于含有催化剂的溶液以后再进行反应催化剂C溶剂D反应物B气体反应物A产物B

0401-1气液相反应2.典型气液相反应20世纪影响较大的气液相反应----烯烃聚合反应20世纪50年代以前，聚乙烯作为重要的军事物资，主要用于高频雷达电缆，各个参战国当时都投入大量人力物力进行研究，生产工艺主要是高压法进行生产，操作困难，对设备的要求很高。1953年末，德国马克斯-普朗克研究所化学家，卡尔-齐格勒利用三乙基铝和四氯化钛做催化剂，碳氢化合物作为溶剂，将乙烯在常压下通入，结果在一小时后得到了白色粉末状的聚乙烯。

0401-1气液相反应高压低密度聚乙烯(LDPE)低压高密度聚乙烯(HDPE)强度、硬度、耐熔性制成的容器可以煮沸消毒，可以用来制造奶瓶、水盆、药瓶以及耐火胶布等

0401-1气液相反应同样就有人想，聚丙烯是不是也可以通过同样的方法制得呢？结果同样的方法做出来的聚丙烯只是浆糊状的粘稠液体，工业上毫无用途。意大利米兰工业学院化学教授九里奥-纳塔，于1954年发现将齐格勒催化剂中的四氯化钛用三氯化钛代替的话，可以得到结晶性好、高熔点的固体聚丙烯。

0401-1气液相反应目前全世界以聚乙烯和聚丙烯为主的聚烯烃塑料，年产能力已达1千万吨以上，约战全世界塑料总年产能力的三分之一，他们对世界工业和人类生活的贡献是非常巨大的，有人把他们的功绩比作是欧洲阿尔卑斯山上的雪水，滋润了德国和意大利的沃土，开出了艳丽的花朵，结出了硕大的果实。齐格勒-纳塔催化剂好似德国和意大利两座山脉的交汇点。

0401-1气液相反应齐格勒-纳塔催化剂1963年，他们二人同获诺贝尔化学奖，遗憾的是两人都没有出席，齐格勒认为纳塔窃取了他的研究成果而拒绝出席，而纳塔瘫痪在床，无法前往。科学家是有国界和个性的，科学却没有，所以今天我们总是把他们两个一起提，他们的催化剂被后人统称为齐格勒-纳塔催化剂。

0401-2气液相反应过程气液相反应过程就是气体在液体中发生了化学反应。气体跑到液体里，和液体里的组分发生作用两个气体一起跑到液体里，液体营造的氛围里，也就是催化剂的催化下发生反应气体共同点：两者先接触在互动。传质和反应两者相互影响，矛盾统一并表现为宏观速率。这两者统一的水平决定了整个反应的宏观速率，反应转化率和选择性。气体1气体2

0401-2气液相反应过程双膜理论(two-filmtheory)：是经典的传质机理理论，于1923年由惠特曼(W.G.Whiteman)和路易斯(L.K.Lewis)提出，作为界面传质动力学的理论，该理论较好地解释了液体吸收剂对气体吸收质吸收的过程。表面更新理论：是传质三大经典理论中的一种，直到1951年，丹寇沃茨才对渗透论进行了修正，认为：在界面上的每一微元具有不同的暴露时间(年龄)，表面寿命为t，但它们被另一微元置换的机会均等；无论气相或液相都可能发生上述过程，所以两项表面是不断更新的，更新频率为S；每个进入界面的微元均按瞬变传质的规律向膜内渗透。渗透理论：渗透理论是溶质渗透模型的简称，传质理论模型之一，由希格比(Higbie)于1935年提出。这一模型考虑了为双膜理论所忽略的、形成浓度梯度的过度时间。应用最广1.气液相反应传质理论

0401-2气液相反应过程双膜理论(two-filmtheory)：是经典的传质机理理论，于1923年由惠特曼(W.G.Whiteman)和路易斯(L.K.Lewis)提出，作为界面传质动力学的理论，该理论较好地解释了液体吸收剂对气体吸收质吸收的过程。应用最广 气膜气液相界面 液膜液相主体气体达到气液相平衡1.气液相反应传质理论

0401-2气液相反应过程双膜理论(two-filmtheory)：是经典的传质机理理论，于1923年由惠特曼(W.G.Whiteman)和路易斯(L.K.Lewis)提出，作为界面传质动力学的理论，该理论较好地解释了液体吸收剂对气体吸收质吸收的过程。应用最广 气膜气液相界面 液膜液相主体气体达到气液相平衡1.气液相反应传质理论

0401-2气液相反应过程双膜理论(two-filmtheory)：是经典的传质机理理论，