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1、4 温度对反应的影响,3.1 不可逆反应、可逆吸热反应,温度升高,反应速率增加;最高允许操作温度下操作,取决于催化剂、设备材质性能等因素,多相反应中,非等温操作很普遍:(1)床层温度变化;(2)颗粒内不同部位,温度有差异。,r=(k1+k2)CA0(XAe-XA),(2)可逆吸热反应 A P,(1)不可逆反应 AP,温度升高,反应速率增加,3.2 可逆放热反应,xA一定时,正、逆反应速率常数均随温度的升高而增加,但温度升高,XAe降低。,A P,存在最大净反应速率,对应的温度为最优反应温度。如何求取?,r=(k1+k2)CA0(XAe-XA),rA = k1cA - k2cP,令 cP,0 =
2、 0, cP = cA,0 xA, k1 = A1e-E1/RT, k2 = A2e-E2/RT,rA = A1e -E1/RT cA - A2e -E2/RT cA,0 xA,= A1e -E1/RT cA,0 ( 1 - xA ) - A2e -E2/RT cA,0 xA,在cA,0和 xA一定时,求最大反应速率时的最优反应温度,令上式对温度的导数为0,3.2.1 最优反应温度,A P,最优反应温度:,3.2.2 平衡温度cA,0和 xA一定时,正逆反应速率相等时的反应温度,将xA代入上式,得到不同xA时的Tm。xA增大,xA/(1-xA)增大,Tm减小。,A1e -E1/RT cA = A2e -E2/RT cA,0 xA,两者在分母上仅差 Rln(E2/E1 )。对于可逆放热反应,E2 E1,ln (E2/E1) 0,Tm Te,例如, 对于可逆放热反应,原料经加热,进入绝热床层,绝热温升,层间采用换热器间接冷却,可使床层内的反应在最优反应温度附近进行,