反应工程第一章.pptVIP

*****************************************若反应中有惰性组分l，且组分l被吸附。催化反应速率按质量作用定律可表示为已知由于A、B的吸附以及L、M、l的脱附都达到平衡，则有若l不吸附，则上式分母中没有相应的项第62页，共85页，星期日，2025年，2月5日三、过程为单组分产物的脱附控制设反应为若反应过程为L的脱附控制,则第63页，共85页，星期日，2025年，2月5日将上述各参数代入第64页，共85页，星期日，2025年，2月5日第65页，共85页，星期日，2025年，2月5日理想吸附层模型化学吸附理论吸附等温方程吸附净速率动力学（理论）方程动力学方程实验室反应器第66页，共85页，星期日，2025年，2月5日温度是影响化学反应速率的主要因素，对于不同类型的反应，其影响程度是不相同的。1-16温度对单反应速率的影响及最佳温度、温度对不同类型单反应速率的影响

1.不可逆反应

对于单反应当温度升高时，k会增大

1）温度尽可能高，以提高反应速率；

2）有限制条件：材质要求，热能供应，催化剂活性温度和耐热温度等。

第五节温度对反应速率的影响及最佳温度第67页，共85页，星期日，2025年，2月5日

总的结果，随温度的升高，总的反应速率提高。因此，对于可逆吸热反应，也应尽可能在较高温度下进行。这样既有利于提高平衡转化率，又可提高反应速率。当然也应考虑某些因素的限制。第五节温度对反应速率的影响及最佳温度2.可逆吸热反应

可逆吸热反应的动力学方程为随着温度的升高，k1增大，增大，第68页，共85页，星期日，2025年，2月5日第五节温度对反应速率的影响及最佳温度3.可逆放热反应随温度的升高，k1增大，反应速率提高；但减小，，使得反应速率降低。总的结果，反应速率受两种相互矛盾的因素影响。在不同的温度范围内，温度升高对反应速率的影响结果不一样，甚至完全相反。第69页，共85页，星期日，2025年，2月5日2）随着温度的升高，的增加量越来越小，但降低，第五节温度对反应速率的影响及最佳温度1）温度较低时，由于较大，此时，温度对的影响要大于对总的结果，温度升高，反应速率提高；当温度增加到某一温度时，温度对反应速率常数和平衡常数的影响相互抵消，反应速率随温度的增加量变为零，但反应速率最大。对于一定的组成，反应速率最大的温度称之为最佳温度。3）随着温度的增加，由于温度对平衡常数的影响发展成为矛盾的主要方面，因此，反应速率随温度的增加反而降低。的影响。使得第70页，共85页，星期日，2025年，2月5日＝0,反应速率达到最大值,相应的温度为最佳温度。图1－3是二氧化硫氧化反应速率和转化率及温度的关系。当转化率一定时，即f1(y)及f2(y)为定值，考察反应速率和温度的关系。在较低温度范围第五节温度对反应速率的影响及最佳温度0,反应速率随温度升高而加快；0,反应速率随温度升高而降低。在较高温度范围第71页，共85页，星期日，2025年，2月5日第五节温度对反应速率的影响及最佳温度二、可逆放热单反应的最佳温度曲线1.最佳温度曲线由相应于各转化率的最佳温度所组成的曲线，称为最佳温度曲线。可通过实验测定和理论计算得到。2.最佳温度曲线的测定通过实验测定不同转化率时rA~T曲线图。如图（1－3），将各转化率的最佳温度连接起来，即为最佳温度曲线，如图中的虚线。3.最佳温度曲线计算对于可逆放热反应，如果没有副反应，则最佳温度曲线可由动力学方程用一般求极值的方法求出。第72页，共85页，星期日，2025年，2月5日1)Top~Te关系

第73页，共85页，星期日，2025年，2月5日第74页，共85页，星期日，2025年，2月5日2）最佳温度曲线由（Te~xA）关系→xA~Te曲线(平衡曲线)→计算同一xA的Top曲线（最佳温度曲线）。对于纵坐标xA和横坐标T，若是平衡曲线，则为若是最佳温度曲线，则为对于可逆放热反应，随着反应的进行，xA不断升高，相应的最佳温度随之降低，一直保持反应速率最大。温度转化率平衡曲线最佳温度曲线第75页，共85页，星期日，2025年，2月5日本章小结一、基本概念反应程度；转化率；化学膨胀因子；收率和选择率；反应速率表示方式；空速；接触时间；