化学反应工程期末总结重点知识点

1、化学反应分类：（按相类分类）均相反应，非均相反应，（按操作分类）间歇操作，连续操作，半连续操作。

2、反应器分类：⑴ 管式反应器，一般长径比大于30

⑵ 槽式反应器，一般高径比为1—3 ⑶ 塔式反应器，一般高径比在3—30之间；

按传热条件分类：等温反应器，绝热反应器，非等温、非绝热反应器

3、化学反应速率：

4、化学反应动力学方程： 阿累尼乌斯关系：

5、反应级数：m ，n ：A ，B 组分的反应级数，m +n 为此反应的总级数。如果反应级数与反应组份的化学计量系数相同，即m =a 并且n =b ，此反应可能是基元反应。基元反应的总级数一般为1或2，极个别有3，没有大于3级的基元反应。

6、有如下基元反应过程，请写出各组分生成速率与浓度之间的关系。

7、动力学方程的方法：积分法、微分法

8、化学反应器的设计基础：按混淆分类：间歇反应器，平推流反应器（理想置换反应器、活塞流反应器），全混流反应器

9、间歇反应器的特点：①由于剧烈搅拌、混合，反应器内有效空间13s m mol d d 1--⋅=t V r ξ1

3B A c A s m mol --⋅=-n m c c k r RT E

k k -=e

c0c 222A B C A C D

B D E +↔+↔+↔222123422125622212342345656222222A A B

C A C

D B A B C B D

E C A B C A C D

D A C D B D E

E B D E

r k c c k c k c c k c r k c c k c k c c k c r k c c k c k c c k c r k c c k c k c c k c r k c c k c =-+-+=-+-+=--+=--+=-

中各位置的物料温度、浓度都相同；②由于一次加料，一次出料，反应过程中没有加料、出料，所有物料在反应器中停留时间相同，不存在不同停留时间物料的混合，即无返混现象；③出料组成与反应器内物料的最终组成相同；④为间歇操作，有辅助生产时间。一个生产周期应包括反应时间、加料时间、出料时间、清洗时间、加热（或冷却）时间等。

10、间歇反应器设计步骤：①由式 计算反应时间tr ；②计算一批料所需时间t ；t =t r+t’ ③单位时间处理

物料的体积V 0； ④计算反应器有效容积V’ R ； ⑤计算反应器总体积V R 11、理想平推流反应器特性:

⑴ 由于流体沿同一方向，以相同速度向前推进，在反应器内没有物料的返混，所有物料在反应器中的停留时间都是相同的；⑵ 在垂直于流动方向上的同一截面，不同径向位置的流体特性（组成、温度等）是一致的；⑶ 在定常态下操作，反应器内状态只随轴向位置改变，不随时间改变。实际生产中对于管径较小、长度较长、流速较大的管式反应器，列管固定床反应器等，常可按平推流反应器处理。

12、膨胀因子：

13、膨胀因子影响：δA >0是摩尔数增加的反应，反应体积增加。δA <0是摩尔数减少的反应，反应体积减小。δA =0是摩尔数不变的反应，反应体积不变。 ()⎰-=A 0A A

A0r d x r x c t 0

A 0A 0c F V =t t V V 0R ='ϕ

R

R V V '=0S R B A I S R B A I =+++=∑

ααααα()A I

A ααδ-=∑

14、膨胀率：A 组分的膨胀率等于物系中A 组分完全转化所引起的体积变化除以物系的初始体积。 15、膨胀因子与膨胀率的关系 16、计算εA ：例：(1) A 2P εA =(2-1)/1=1 (2)若开始时有50%惰性气体时：反应开始时：A 1mol ，惰性气体 1mol ，共2mol ；反应结束后：P 2mol ，惰性气体 1mol ，共3mol εA =（3-2）/2=0.5

17、全混流反应器特性：

⑴ 物料在反应器内充分返混；⑵ 反应器内各处物料参数均一； ⑶ 反应器的出口组成与器内物料组成相同；⑷ 连续、稳定流动，是一定态过程。

18、自催化反应：特点:反应产物能对该反应过程起催化作用；通常k 2值远大于k 1；反应速率随反应物A 的浓度的增大，先增大，后减小。

19、自催化反应最适合用全混流串接平推流反应器

20、温度对选择性的影响(浓度不变时)

①当E l >E 2时，E 1-E 2>0，随着温度的上升，选择性S P 上升，可见高温有利于提高瞬时选择性；②当E 1

21、浓度对选择性的影响(温度不变时)

当主反应级数大于副反应级数，即a 1>a 2，b l >b 2时，升高浓度，使选择性增加，若要维持较高的c A 、c B ，则应选择平推流反应器、间歇反001A A A A ===-=

x x x V V V εA

A0A δεy =

应器或多釜串联反应器

22、

23、示踪讯号的输入方法有：⑴阶跃输入法⑵脉冲输入法

24、催化剂的作用：⑴催化剂的加入可以改变反应速率。其本身在反应前后不发生变化。其中加快反应速率的叫正催化剂，减慢反应速率的叫负催化剂。⑵对于可逆反应催化剂的加入，不能改变反应的平衡。⑶对于同一可逆反应，催化剂可以同样的比例同时改变正逆反应的速率。⑷催化剂对反应过程有良好的选择性。

25、气固相催化反应的7个步骤、3个过程：

⑴反应物由气流主体扩散到催化剂外表面；

⑵反应物由催化剂外表面扩散到内表面；