1、 第七章 化学反应工程学-反应器基本原理第一节 概述一、化学反应工程学的发展20世纪30年代德国科学家丹克莱尔在当时实验数据十分贫乏的情况下,较系统地论述了扩散、流体流动和传热对反应器产率的影响，为化学反应工程奠定了基础，40年代末期，霍根和华生的著作化学过程原理及前苏联学者弗兰克卡明涅斯基的著作化学动力学中的扩散与传热相继问世，总结了化学反应与传递现象的相互关系，探讨了反应器设计的问题，对化学反应工程学的发展起到了巨大的推动作用。1957年荷兰阿姆斯特丹举行的 第一 化学反应工程 ， 定了 化学反应工程学 一学科的 。60年代 化工的大发展，生产 大 化 及原 工化学反应工程 了一系 的 题
2、， 了 一学科的发展。特 计的应用，了currency1“的反应器设计与问题。80年代，fifl 的发展和应用 器、”、 及生 的应用 ，扩大了化学工程的 ，了一 的学科分，生化反应工程、 反应工程、化学反应工程， 化学反应工程的推到了一 的 。、化学反应工程学的和 的 1 过 地， 传递过程的动力学和化学动力学 作用的基本 ， 和 化现 的反应和设， ， fl 率。2 发 的和设。3 ”和反应过程 发中的大问题。4 实现反应过程的化。的 数学 在化学工程中，数学 下 1 、动力学 程 对 相反应， 用本 率 程 对 相反应，一 用 率 程 。 2 、 流 = 流 + 反应 + 3 、热 带
3、热= 带 热 + 反应热 + 与外界换热 + 热 4 、动 输 动 = 输 动 + 动 损失5 、参数计 性参数、传递参数及热力学计公 。三、化学反应工程学与相关学科的关系传递工程化学反应工程反应器的设计化学动力学化学热力学反应器中流体流动与传热反应工艺流程与设化学工艺工程化学催化剂与反应条佳化反应系统中测与四、化学反应过程和化学反应器的分类一 、化学反应过程分类分类特 反应过程反应特 简单反应、“反应平行的、连串的 热力学特 逆的， 逆的相态 相气、液 ， 相气-液，气固、液固、气-液-固 时间特 定态， 定态步骤 化学反应，外部扩散，部扩散，吸附或脱附判断反应结果的好坏 两因素 反应 率、
4、反应的选择性1、反应 率反应 率 单位时间、单位体 反应 系中反应 或生 的变化 。dtdnVrii 1果在反应过程中体 恒定的，也就 恒过程。则 写 dtdcdtVnddtdnVriiii )(1号-表示产 的生 率负号-表示反应 的 失率dtdcdtdnVrdtdcdtdnVrdtdcdtdnVrdtdcdtdnVrfFeEbBaAFFFEEEBBBAAA1111化学反应各组分的反应 率为 frerbrar fEBA 各组分反应 率之间的关系 根据实验发现 相反应的 度取 的浓度和温度， 种关系 用幂函数的 表示，就 动力学 程 BAAA cckdtdnVr 1k-反应 率表常数， 根据阿伦尼乌斯Arrhenius 程求得 RTEeAk 2、转化率 的起始 反应 的 反应 转化率AAxA 对间歇系统0,0,AAAA nnnx 对连续流动系统，转化率则 下 表示 0,0,AAAA FFFx 对温、恒反应， 用浓度表示 0,0,AAAA cccx 3、反应的选择性a ApP 目的产 qQ 副产 反应的选择性 生的目的产 与已转化的反应 之比。AApnnnpas 0,收率 生目的产 的 比 反应 的 0,Apnnpay 收率、转化率与选择性之间的关系为 sxy A 时也用质 收率表示 输 某反应 的质 所得目的产 的质 wy
