《chap2复合反应与反应器选型课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《chap2复合反应与反应器选型课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 复合反应与反应器选型复合反应与反应器选型复复合合反反应应定定义义：反反应应系系统统中中同同时时发发生生两两个个或或两两个个以以上上化化学学反反应应时时，称称该该反反应应系系统为复合反应过程统为复合反应过程复合反应基础类别：复合反应基础类别： 可逆反应、自催化反应可逆反应、自催化反应 平行反应、平行反应、 连串反应连串反应1chap2复合反应与反应器选型复合反应中组分生成速率的求取：复合反应中组分生成速率的求取：组分组分I的生成速的生成速率等于其在各个反应中的生成速率的代数和率等于其在各个反应中的生成速率的代数和复合反应及其速率表达复合反应及其速率表达正正正正/ /逆反应逆反应逆反应逆反应均
2、显著进行均显著进行均显著进行均显著进行产物能自动加快反应产物能自动加快反应产物能自动加快反应产物能自动加快反应的进行的进行的进行的进行( ( ( (催化剂催化剂催化剂催化剂?),?),?),?),多多多多出现在生化反应中出现在生化反应中出现在生化反应中出现在生化反应中反应物同时进行反应物同时进行反应物同时进行反应物同时进行 2 2 2 2个反应。个反应。个反应。个反应。取代、加成和分解反应取代、加成和分解反应取代、加成和分解反应取代、加成和分解反应产物进一步反应。产物进一步反应。产物进一步反应。产物进一步反应。水解、卤化、氧化等水解、卤化、氧化等水解、卤化、氧化等水解、卤化、氧化等2chap2
3、复合反应与反应器选型不不失失一一般般性性，对对N N个个A AI I物物种种参参与与的的M M个个反反应应的的复复杂杂反反应应系统（系统（J J反应），化学反应方程式为：反应），化学反应方程式为： 移项得化学计量关系（文献常见形式）移项得化学计量关系（文献常见形式）JI计量系数，反应物为“”，生成物为“+”（得到为正，失去为负） 3chap2复合反应与反应器选型复复复复合合合合反反反反应应应应 先先先先将将将将复复复复合合合合反反反反应应应应分分分分解解解解为为为为简简简简单单单单反反反反应应应应再再再再加加加加合合合合，一一一一般般般般用用用用组组组组分分分分生生生生成成成成速速速速率率率率
4、表示表示表示表示遵遵从从关关系系 复合反应过程的动力学方程复合反应过程的动力学方程4chap2复合反应与反应器选型组分组分I I的生成速率：的生成速率： 工业实际：工业实际：物理与化学过程的综合效应物理与化学过程的综合效应物理过程的影响：物理过程的影响：不改变化学反应过程的动力学规律不改变化学反应过程的动力学规律 流动状况分布（停留时间分布）流动状况分布（停留时间分布） 组分浓度分布组分浓度分布 温度分布温度分布 压力分布等压力分布等反应过程与反应器之间的相互匹配反应过程与反应器之间的相互匹配BR & PFR设计方程无本质差异设计方程无本质差异（参变量（参变量t & 位置）位置）讨论类别：讨论
5、类别：PFR & CSTR5chap2复合反应与反应器选型2.1 单一不可逆反应过程与反应器单一不可逆反应过程与反应器2.1.1 PFR和和CSTR 的比较的比较（n级反应级反应AP）6chap2复合反应与反应器选型7chap2复合反应与反应器选型如如何何根根据据生生产产任任务务的的要要求求和和化化学学反反应应的的动动力力学学特特性性选选取取或或组组合合适适宜宜类类别别的的化化学学反反应应器器？8chap2复合反应与反应器选型（1 1）当当当当( (V VR R) )mm=(=(V VR R) )P P时时时时，由由由由于于于于PFRPFR推推推推动动动动力力力力大大大大于于于于CSTRCST
6、R，所所所所以以以以存在存在存在存在( (x xAfAf) )mm (11时时时时，随随随随 A A增增增增加加加加，( (V VR R) )mm /( /(V VR R) )P P 增增增增加加加加，且且且且大大大大于于于于 A A=0=0时时时时的的的的对对对对应应应应值值值值；当当当当 A A0k k2 2时时时时，意意意意味味味味着着着着前前前前一一一一个个个个反反反反应应应应容容容容易易易易进进进进行行行行，允允允允许许许许的的的的转转转转化化化化率率率率较较较较大大大大；当当当当k k1 111 if if V VCSTRCSTR= =V VPFRPFR ， ( (x xAfAf)
7、 )mm(11， A A ( (V VR R) )mm /( /(V VR R) )P P ，且大于，且大于，且大于，且大于 A A=0=0时的对应值。时的对应值。时的对应值。时的对应值。if if A A00， A A ( (V VR R) )mm /( /(V VR R) )P P ，但小于，但小于，但小于，但小于 A A=0=0时的对应值时的对应值时的对应值时的对应值 图示有无问题？（图示有无问题？（n=1 & n=2的规律是否相同？）的规律是否相同？）74chap2复合反应与反应器选型Chap 2 小结小结 复合反应定义、基础类别、动力学表达复合反应定义、基础类别、动力学表达 单单一一不不可可逆逆（n级级）反反应应过过程程。PFR & CSTR性性能能比比较较，PFR/CSTR串串并并联联操操作作特特性性、反应器组合、循环反应器反应器组合、循环反应器 四四种种基基础础复复合合类类别别反反应应过过程程特特点点及及其其反反应应器器选选型型。最最大大反反应应速速率率/目目的的产产物物浓浓度度、选选择择性、反应器组合与操作方式等。性、反应器组合与操作方式等。 影响选择性的过程因素分析影响选择性的过程因素分析75chap2复合反应与反应器选型
