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文檔簡介

,.江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院教案首頁本學(xué)期授課次序授課班級(jí)15化工01班課題名稱任務(wù)一間歇操作釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)教學(xué)目的要求1、掌握理想流動(dòng)模型及返混對(duì)反應(yīng)的影響2、掌握化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程3、掌握均相反應(yīng)速率表示方式4、掌握均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)均相反應(yīng)速率的表示方式、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)次序 內(nèi) 容 計(jì)劃時(shí)間(min),.1點(diǎn)名、回顧上節(jié)課內(nèi)容5教 2 反應(yīng)器流動(dòng)模型 25學(xué) 3 化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程 20程 4 均相反應(yīng)速率 15序 5 均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 20設(shè) 6 小結(jié) 5計(jì)作業(yè):小結(jié):任務(wù)一間歇操作釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)工作任務(wù):根據(jù)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)條件和工藝要求進(jìn)行間歇操作釜式反應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)謝謝閱讀預(yù)備知識(shí):,.一、反應(yīng)器流動(dòng)模型(一)理想流動(dòng)模型1、理想置換流動(dòng)模型也稱為平推流模型或活塞流模型。指在任一截面的物料如同活塞一樣在反應(yīng)器中移動(dòng),垂直于流動(dòng)方向的任一橫截面上所有的物料質(zhì)點(diǎn)的年齡相同,是一種返混量為零的極限流動(dòng)模型。其特點(diǎn)是在定態(tài)情況下,沿著物料流動(dòng)方向物料的參數(shù)會(huì)發(fā)生變化,而垂直于流動(dòng)方向上的任一截面的所有參數(shù)都相同,如濃度、壓力、流速等。感謝閱讀2、理想混合流動(dòng)模型稱為全混流模型。由于強(qiáng)烈攪拌,反應(yīng)器內(nèi)物料質(zhì)點(diǎn)返混無窮大,所有空間位置物料的各種參數(shù)完全一致謝謝閱讀3、返混及其對(duì)反應(yīng)的影響指不同時(shí)刻進(jìn)入反應(yīng)器的物料之間的混合,是逆向的混合,或者說是不同年齡質(zhì)點(diǎn)之間的混合。間歇操作反應(yīng)器不存在返混。其帶來的最大影響是反應(yīng)器進(jìn)口處反應(yīng)物高濃度去的消失或減低。謝謝閱讀a返混改變了反應(yīng)器內(nèi)的濃度分布,是反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物的濃度下降,反應(yīng)產(chǎn)物的濃度上感謝閱讀升返混的結(jié)果將產(chǎn)生停留時(shí)間分布,并改變反應(yīng)器內(nèi)濃度分布。精品文檔放心下載不但對(duì)反應(yīng)過程產(chǎn)生不同程度的影響,更重要的是對(duì)反應(yīng)器的工程放大所產(chǎn)生的問題謝謝閱讀降低返混程度的主要措施是分割,通常有橫向分割和縱向分割兩種精品文檔放心下載(二)非理想流動(dòng)實(shí)際反應(yīng)器中流動(dòng)狀況偏離理想流動(dòng)狀況的原因課歸納為下列幾個(gè)方面謝謝閱讀a滯留去的存在也稱死區(qū)、死角,是指反應(yīng)器中流體流動(dòng)極慢導(dǎo)致幾乎不流動(dòng)的區(qū)域。感謝閱讀存在溝流與短路循環(huán)流流體流速分布不均勻擴(kuò)散二、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)反應(yīng)器中,化學(xué)反應(yīng)過程與質(zhì)量、熱量和動(dòng)量傳遞過程同時(shí)進(jìn)行,這種化學(xué)反應(yīng)與感謝閱讀物理變化過程的綜合稱為宏觀反應(yīng)過程。研究宏觀反應(yīng)過程的動(dòng)力學(xué)稱為宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。謝謝閱讀排除了一切物理傳遞過程的影響得到的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)稱為化學(xué)動(dòng)力學(xué)或本征動(dòng)力學(xué)。感謝閱讀(一)化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,.1、化學(xué)反應(yīng)速率其定義為:在反應(yīng)系統(tǒng)中,某一物質(zhì)在單位時(shí)間、單位反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的反應(yīng)量感謝閱讀反應(yīng)速度=反應(yīng)量/(反應(yīng)區(qū)域)(反應(yīng)時(shí)間)其實(shí)針對(duì)某一種反應(yīng)物而言,以符號(hào)+ri表示??梢允欠磻?yīng)物,也可以是產(chǎn)物。2、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程精品文檔放心下載定量描寫反應(yīng)速率與影響反應(yīng)速率之間的關(guān)系式陳偉化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,有反應(yīng)溫度、組成、壓力、溶劑性質(zhì)等。但大多數(shù)為濃度和溫度,所以其動(dòng)力學(xué)方程一般可寫為精品文檔放心下載+ri=f(c,T)恒溫條件下,可寫為 +ri=kf(CA,,CB..........)感謝閱讀非恒溫,(二)均相反應(yīng)速率及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、均相反應(yīng)速率均相反應(yīng)是指在均一的液相或氣相中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。均相反應(yīng)速率的定義指在均相反應(yīng)系統(tǒng)中某一物質(zhì)在單位時(shí)間、單位反應(yīng)混合物總體積的反應(yīng)量,反應(yīng)速率單位以Kmol/(m3?h)感謝閱讀用組分傳化率表示-rA=nA0dxA/Vdτ用濃度表示對(duì)于多組分單一反應(yīng)體系,各個(gè)組分的反應(yīng)速率受化學(xué)計(jì)量關(guān)系的約束,存在一定比列感謝閱讀關(guān)系。對(duì)于單一不可逆反應(yīng)aAbBrRsS各組分的變化量符合下列關(guān)系nA0nAnB0nBnRnR0nSnS0abrs2、均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(1)均相反應(yīng)應(yīng)滿足的兩個(gè)必要條件反應(yīng)系統(tǒng)可以成為均相預(yù)混和速率>>反應(yīng)速率預(yù)混和指物料在反應(yīng)前能否達(dá)到分子尺度的均勻混和。實(shí)現(xiàn)裝置:機(jī)械攪拌和高速流體造成的射流混和(2)均相反應(yīng)的特點(diǎn):反應(yīng)過程不存在相界面,過程總速度由化學(xué)反應(yīng)本身決定。(3)速率方程精品文檔放心下載在均相反應(yīng)系統(tǒng)中只進(jìn)行如下不可逆化學(xué)反應(yīng):aAbBrRsS謝謝閱讀其動(dòng)力學(xué)方程一般都可表示成:rkc1c2謝謝閱讀i i A B,.r1dnAkC1C1AVdAAB于氣相反應(yīng),由于分壓與濃度成正比,也常常使用分壓來表示:感謝閱讀(r)1dnAkp1p2VdApAB其中kAkAkp(RT)12(RT)n一般說來,可以用任一與濃度相當(dāng)?shù)膮?shù)來表達(dá)反應(yīng)的速率,但動(dòng)力學(xué)方程式中各參數(shù)的因次單位必須一致。謝謝閱讀(4)反應(yīng)分子數(shù)與反應(yīng)級(jí)數(shù)A、基本概念單一反應(yīng)與復(fù)雜反應(yīng)單一反應(yīng):指只用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式和一個(gè)動(dòng)力學(xué)方程式便能代表的反應(yīng)感謝閱讀復(fù)雜反應(yīng):有幾個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,要用幾個(gè)動(dòng)力學(xué)方程式才能加以描述。感謝閱讀常見的復(fù)雜反應(yīng)有:連串反應(yīng)、平行反應(yīng)、平行-連串反應(yīng)等謝謝閱讀基元反應(yīng)與非基元反應(yīng)基元反應(yīng):如果反應(yīng)物分子在碰撞中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物分子,則稱該反應(yīng)為基元反應(yīng)。非基元反應(yīng):若反應(yīng)物分子要經(jīng)過若干步,即經(jīng)由幾個(gè)基元反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)物分子謝謝閱讀的反應(yīng),則稱為非基元反應(yīng)單分子、雙分子、三分子反應(yīng)單分子、雙分子、三分子反應(yīng),是針對(duì)基元反應(yīng)而言的。參加反應(yīng)的分子數(shù)是一個(gè),稱之為單分子反應(yīng);反應(yīng)是由兩個(gè)分子碰撞接觸的,稱為雙分子反應(yīng)。精品文檔放心下載IV反應(yīng)級(jí)數(shù)是指動(dòng)力學(xué)方程式中濃度項(xiàng)的指數(shù)。它是由實(shí)驗(yàn)確定的常數(shù)??梢允欠?jǐn)?shù),也可以是負(fù)精品文檔放心下載數(shù)B、理解反應(yīng)級(jí)數(shù)時(shí)應(yīng)特別注意:反應(yīng)級(jí)數(shù)不同于反應(yīng)的分子數(shù),前者是在動(dòng)力學(xué)意義上講的,后者是在計(jì)量化學(xué)意義上講的。感謝閱讀對(duì)基元反應(yīng),反應(yīng)級(jí)數(shù), …即等于化學(xué)反應(yīng)式的計(jì)量系數(shù)值,而對(duì)非基元反應(yīng),應(yīng)精品文檔放心下載1 2通過實(shí)驗(yàn)來確定。反應(yīng)級(jí)數(shù)高低并不單獨(dú)決定反應(yīng)速率的快慢,反應(yīng)級(jí)數(shù)只反映反應(yīng)速率對(duì)濃度的敏感精品文檔放心下載,.程度。級(jí)數(shù)愈高,濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響愈大。(5)反應(yīng)速率常數(shù)k和活化能EA、反應(yīng)速率常數(shù)kk就是當(dāng)反應(yīng)物濃度為1時(shí)的反應(yīng)速率,又稱反應(yīng)的比速率。謝謝閱讀值大小直接決定了反應(yīng)速率的高低和反應(yīng)進(jìn)行的難易程度。不同的反應(yīng)有不同的反應(yīng)速率常數(shù),對(duì)于同一個(gè)反應(yīng),速率常數(shù)隨溫度、溶劑、催化劑的變化而變化。謝謝閱讀隨溫度的變化規(guī)律符合阿累尼烏斯關(guān)系式:B、活化能E反應(yīng)活化能是為使反應(yīng)物分子“激發(fā)”所需給予的能量。活化能的大小是表征化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行難易程度的標(biāo)志。活化能高,反應(yīng)難于進(jìn)行;活化能精品文檔放心下載低,則容易進(jìn)行。但是活化能E不是決定反應(yīng)難易程度的唯一因素,它與頻率因子A0共同謝謝閱讀決定反應(yīng)速率。C、在理解活化能E時(shí),應(yīng)當(dāng)注意:活化能E不同于反應(yīng)的熱效應(yīng),它不表示反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量,而只表示使反應(yīng)分子達(dá)到活化態(tài)所需的能量,故與反應(yīng)熱效應(yīng)并無直接的關(guān)系。感謝閱讀活化能E不能獨(dú)立預(yù)示反應(yīng)速率的大小,它只表明反應(yīng)速率對(duì)溫度的敏感程度。E愈大,溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響愈大。除了個(gè)別的反應(yīng)外,一般反應(yīng)速率均隨溫度的上升而加快。精品文檔放心下載愈大,反應(yīng)速率隨溫度的上升而增加得愈快。III對(duì)于同一反應(yīng),即當(dāng)活化能E一定時(shí),反應(yīng)速率對(duì)溫度的敏感程度隨著溫度的升高而降低。謝謝閱讀江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院教案首頁本學(xué)期授課次序 授課班級(jí) 15化工01班,.課題名稱

任務(wù)二間歇操作釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)教學(xué)目的要求1、掌握均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的計(jì)算2、掌握復(fù)雜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的計(jì)算3、掌握反應(yīng)器計(jì)算的基本方程4、掌握間歇操作釜式反應(yīng)器體積和數(shù)量計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)均相單一反應(yīng)恒溫恒容計(jì)算、間歇操作釜式反應(yīng)器體積和數(shù)量計(jì)算感謝閱讀次序 內(nèi) 容 計(jì) 劃 時(shí) 間(min),.1點(diǎn)名、回顧上節(jié)課內(nèi)容5教2均相單一反應(yīng)恒溫恒容過程計(jì)算25學(xué)3例題講解20程4復(fù)雜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算45序5反應(yīng)器計(jì)算的基本內(nèi)容35設(shè)6間歇操作釜式反應(yīng)器體積和數(shù)量計(jì)算50計(jì)7小結(jié)5作業(yè):小結(jié):任務(wù)一間歇操作釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)工作任務(wù):根據(jù)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)條件和工藝要求進(jìn)行間歇操作釜式反應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)感謝閱讀,.預(yù)備知識(shí):3、均相單一反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程對(duì)于單一反應(yīng)過程: aAbBLrRsSL謝謝閱讀動(dòng)力學(xué)方程表示為:rkc1c2LiAB(1)恒溫恒容一級(jí)不可逆反應(yīng)恒容過程:液相反應(yīng)和反應(yīng)前后無物質(zhì)的量變化的氣相反應(yīng)。謝謝閱讀一級(jí)不可逆反應(yīng)工業(yè)上許多有機(jī)化合物的熱分解和分子重排反應(yīng)等都是常見的一級(jí)不可逆反應(yīng);或有二謝謝閱讀個(gè)反應(yīng)物參與的反應(yīng),若其中某一反應(yīng)物極大過量,則該反應(yīng)物濃度在反應(yīng)過程中無多大變化,可視為定值而并入反應(yīng)速率常數(shù)中。此時(shí)如果反應(yīng)速率對(duì)另一反應(yīng)物的濃度關(guān)系為一級(jí),則該反應(yīng)仍可按一級(jí)反應(yīng)處理。感謝閱讀一級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式為:初始條件0cc時(shí),上式分離變量積分,AA0ln11xkA在恒溫條件下,κ為常數(shù),積分得到: c cek精品文檔放心下載A A0若著眼于反應(yīng)物料的利用率,或者著眼于減輕后分離的任務(wù),應(yīng)用轉(zhuǎn)化率積分表達(dá)式較感謝閱讀為方便;若要求達(dá)到規(guī)定的殘余濃度,即為了適應(yīng)后處理工序的要求,例如有害雜質(zhì)的除去精品文檔放心下載即屬此類,應(yīng)用濃度積分表達(dá)式較為方便。恒溫恒容二級(jí)不可逆反應(yīng)它有二種情況:一種是對(duì)某一反應(yīng)物為二級(jí)且無其它反應(yīng)物,或者是其它反應(yīng)物大量存謝謝閱讀在,因而在反應(yīng)過程中可視為常值;另一種是對(duì)某一反應(yīng)物為一級(jí),對(duì)另一反應(yīng)物也是一級(jí),感謝閱讀而且二反應(yīng)物初始濃度相等且為等分子反應(yīng)時(shí),亦就演變成第一種情況。謝謝閱讀此時(shí)其動(dòng)力學(xué)方程式為:經(jīng)變量分離并考慮初始條件0cAcA0,恒溫時(shí)κ為常數(shù),則積分結(jié)果為:dcc1(r)Akcc12A0k1ckccAAx若用轉(zhuǎn)化率表示:AA0AA0dc1xA0cAAA,積分即可求得結(jié)果。只要知道其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,代入式c(r)A0從速率方程積分表可得到一些定性的結(jié)論:A(1)速率方程積分表達(dá)式中,左邊是反應(yīng)速率常數(shù)k與反應(yīng)時(shí)間τ的乘積,表示當(dāng)反應(yīng)初精品文檔放心下載,.始條件和反應(yīng)結(jié)果不變時(shí),反應(yīng)速率常數(shù)k以任何倍數(shù)增加,將導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間以同樣倍數(shù)下降。感謝閱讀(2)一級(jí)反應(yīng)所需時(shí)間τ僅與轉(zhuǎn)化率XA有關(guān),而與初始濃度無關(guān)。因此,可謝謝閱讀用改變初始濃度的辦法來鑒別所考察的反應(yīng)是否屬于一級(jí)反應(yīng)。以或ln(cA0/cA)ln[1/(1xA)]對(duì)τ作圖,若是直線,則為一級(jí)反應(yīng),其斜率為k。謝謝閱讀(3)二級(jí)反應(yīng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率所需反應(yīng)時(shí)間τ與初始濃度有關(guān)。初始濃度提高,達(dá)到同樣轉(zhuǎn)化率XA所需反應(yīng)時(shí)間減小。謝謝閱讀(4)對(duì)n級(jí)反應(yīng):cn1kxAdxAA00(1x)nA當(dāng)n>1時(shí),達(dá)到同樣轉(zhuǎn)化率,初始濃度提高,反應(yīng)時(shí)間減少;精品文檔放心下載當(dāng)n<1時(shí),初始濃度提高時(shí)要達(dá)到同樣轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)時(shí)間增加。對(duì)n<1的反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間達(dá)到某個(gè)值時(shí),反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%。精品文檔放心下載而n≥1的反應(yīng),反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá) 100%,所需反應(yīng)時(shí)間為無限長。感謝閱讀這表明反應(yīng)級(jí)數(shù)n≥l的反應(yīng),大部分反應(yīng)時(shí)間是用于反應(yīng)的末期。高轉(zhuǎn)化率或低殘余濃精品文檔放心下載度的要求會(huì)使反應(yīng)所需時(shí)間大幅度地增加。例1-1 解題思路根據(jù)題意是恒溫恒容一級(jí)不可逆均相反應(yīng),又要求求反應(yīng)一定時(shí)間后物料的殘余濃度,精品文檔放心下載故選擇公式 cc ek 解題較簡便。A A0對(duì)于多組分單一反應(yīng),反應(yīng)物的反應(yīng)量與產(chǎn)物的生成量之間有化學(xué)計(jì)量關(guān)系的約束,可感謝閱讀以根據(jù)它們的化學(xué)計(jì)量關(guān)系推導(dǎo)出它們反應(yīng)過程中的濃度關(guān)系。運(yùn)用恒溫恒容一級(jí)不可逆反感謝閱讀應(yīng)的轉(zhuǎn)化率積分形式解題。例1-2 解題思路:根據(jù)題意為恒溫恒容二級(jí)不可逆均相反應(yīng),運(yùn)用相應(yīng)的濃度積分形式解題。謝謝閱讀4、復(fù)雜反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程(1)復(fù)雜反應(yīng)的類型I可逆反應(yīng) 在反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物的同時(shí),產(chǎn)物之間也在發(fā)生謝謝閱讀化學(xué)反應(yīng)回復(fù)成原料。如: ABRS感謝閱讀RSABII平行反應(yīng)在系統(tǒng)中反應(yīng)物除發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一種產(chǎn)物外,該反應(yīng)物還能進(jìn)行另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)生成另一種產(chǎn)物。如:精品文檔放心下載乙烷裂解生成乙烯,.同時(shí)乙烷也能裂解成碳和氫III連串反應(yīng) 反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物的同時(shí),該產(chǎn)物又能進(jìn)一步反謝謝閱讀應(yīng)而成另一種產(chǎn)物。ARSIV復(fù)合復(fù)雜反應(yīng)在反應(yīng)系統(tǒng)中,同時(shí)進(jìn)行有可逆反應(yīng)、平行反應(yīng)和連串反應(yīng),該系統(tǒng)進(jìn)行的反應(yīng)稱為復(fù)合復(fù)雜反應(yīng)。如:A+BC+DA+CEDR+S復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程通常采用下述方法進(jìn)行計(jì)算:將復(fù)雜反應(yīng)分解為若干個(gè)單一反應(yīng),并按單一反應(yīng)過程求得各自的動(dòng)力學(xué)方程;精品文檔放心下載在復(fù)雜反應(yīng)系統(tǒng)中,某一組分對(duì)化學(xué)反應(yīng)的貢獻(xiàn)通常用該組分的生成速率感謝閱讀來表示。某組分可能同時(shí)參與若干個(gè)單一反應(yīng)時(shí),該組分的生成速率應(yīng)該是它在各個(gè)單一反應(yīng)中的生成速率之和,即:精品文檔放心下載例1-3解題思路:

MrrI IjIj11、能正確將復(fù)合復(fù)雜反應(yīng)分解為簡單反應(yīng)2、某組分若同時(shí)參與若干個(gè)單一反應(yīng)時(shí),該組分的生成速率應(yīng)該是它在各個(gè)單一反應(yīng)中的精品文檔放心下載生成速率之和。加和計(jì)算時(shí)注意不要搞錯(cuò)符號(hào),漏掉化學(xué)計(jì)量系數(shù)。精品文檔放心下載三、反應(yīng)器計(jì)算的基本內(nèi)容和基本方程(一)反應(yīng)器計(jì)算基本內(nèi)容,.主要包括三項(xiàng)內(nèi)容:1、選擇合適的反應(yīng)器類型根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性,結(jié)合反應(yīng)器的流動(dòng)特征和傳遞特性,選擇合適的反應(yīng)器,以滿足反應(yīng)過程的需要,是反應(yīng)結(jié)果最優(yōu)。精品文檔放心下載2、確定最優(yōu)的操作條件如反應(yīng)器的進(jìn)口物料配比、流量、溫度、壓力和最終轉(zhuǎn)化率,直接影響反應(yīng)器的反應(yīng)結(jié)果,也影響反應(yīng)器的生產(chǎn)能力。精品文檔放心下載3、計(jì)算所需的反應(yīng)器體積反應(yīng)器體積的確定是反應(yīng)器工藝設(shè)計(jì)計(jì)算的最核心內(nèi)容。(二)反應(yīng)器計(jì)算的基本方程1、描述濃度變化的物料衡算式依據(jù):質(zhì)量守衡定律?;鶞?zhǔn):取溫度、濃度等參數(shù)保持不變的單元體積和單元時(shí)間作為空間基準(zhǔn)和時(shí)間基準(zhǔn)。精品文檔放心下載衡算式:對(duì)任一組分A在單元時(shí)間Δτ、單元體積ΔV:感謝閱讀[A的積累量]=[A的進(jìn)入量]-[A的離開量]-[A的反應(yīng)量]精品文檔放心下載目的:給出反應(yīng)物濃度或轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)器內(nèi)位置或時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系。精品文檔放心下載2、熱量衡算式依據(jù):能量守衡定律?;鶞?zhǔn):取溫度、濃度等參數(shù)保持不變的單元體積和單元時(shí)間作為空間基準(zhǔn)和時(shí)間基準(zhǔn)。感謝閱讀衡算式:在單元時(shí)間Δτ、單元體積ΔV內(nèi)(以放熱反應(yīng)為例):感謝閱讀[積累的熱量]=[原料帶入的熱量]+[反應(yīng)產(chǎn)生的熱量]-[出料帶走的熱量]-[傳給環(huán)境或熱載體的熱量]謝謝閱讀G目的:給出V溫度D隨反應(yīng)器內(nèi)位置或時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系。精品文檔放心下載D 3、動(dòng)量衡算式以動(dòng)量守恒與轉(zhuǎn)化定律為基礎(chǔ),計(jì)算反應(yīng)器的壓力變化。4、動(dòng)力學(xué)方程對(duì)于均相反應(yīng),需要有本征動(dòng)力學(xué)方程;對(duì)于非均相反應(yīng),應(yīng)該包括有相際傳質(zhì)過程在內(nèi)的宏觀動(dòng)力學(xué)方程。感謝閱讀四、間歇操作釜式反應(yīng)器體積和數(shù)量計(jì)算每天處理物料總體積VD(或反應(yīng)物料每小時(shí)體積流量V0)謝謝閱讀V0=FA0/CA0=W0/ρ,.V(')操作周期——指生產(chǎn)第一線一批料的全部操作時(shí)間,由反應(yīng)時(shí)間(生產(chǎn)時(shí)間)τ和非生n'0V產(chǎn)時(shí)間τ‘組成。n反應(yīng)時(shí)間理論上可以用動(dòng)力學(xué)方程式計(jì)算,也100%可根據(jù)實(shí)際情況定。精品文檔放心下載n'V V(')設(shè)備裝料系數(shù)——設(shè)備中物料nV所占體R總積與0設(shè)備實(shí)際容積之比,其具體數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況感謝閱讀而變化,參見表2-5。1、給定V,求n'''/nVVVR0每個(gè)設(shè)備每天能操作的批數(shù)為:則需用設(shè)備個(gè)數(shù)為:n’需取整數(shù)n,n>n’。因此實(shí)際設(shè)備總能力比設(shè)計(jì)要求提高了,其提高的程度稱為設(shè)備能力的后備系數(shù),以δ表示,則:精品文檔放心下載反應(yīng)器有效體積按下式計(jì)算:2、給定n,求V已知每小時(shí)處理物料體積V0與操作周期 ,則需要設(shè)備的總?cè)莘e為:感謝閱讀求得設(shè)備總?cè)莘e后,可查得系列設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)選用決定設(shè)備的容積V和個(gè)數(shù)n。感謝閱讀講解例題2-424V24V0024VV24Rt',.,.江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院教案首頁本學(xué)期授課次序授課班級(jí)15化工01班課題名稱任務(wù)二間歇操作釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)教學(xué)目的要求1、掌握間歇操作釜式反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)計(jì)算法2、掌握了解恒容非恒溫間歇反應(yīng)3、掌握間歇操作釜式反應(yīng)器直徑和高度的計(jì)算4、掌握設(shè)備之間的平衡計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)間歇操作釜式反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)計(jì)算法、設(shè)備之間的平衡計(jì)算謝謝閱讀次序 內(nèi) 容 計(jì)劃時(shí)間(min),.1點(diǎn)名、回顧上節(jié)課內(nèi)容5教2間歇操作釜式反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)計(jì)算法20學(xué)3例題講解20程4間歇操作釜式反應(yīng)器直徑和高度的計(jì)算10序5設(shè)備之間的平衡計(jì)

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