(完整版)化学反应工程名词解释与简答题
化学反应工程简答题答案——期末考试资料文档
化学反应工程(II) 简答题1、对于下图所示的典型化学加工过程：化学反应工程的主要研究对象是什么？运用化学反应工程的有关知识，我们至少可以完成哪些工作？答：化学反应工程学是一门研究化学反应、工程问题的科学。
既以化学反应作为对象，就必然要掌握这些化学反应的特性；它又以工程问题为其对象，那就必须熟悉装置的特性，并把这两者结合起来形成学科体系。
从图中化学反应工程的主要研究对象是第②部分物质转化，是生产或加工过程的核心。
运用化学反应工程知识，我们至少可以完成以下三方面的工作：①提高反应器的放大倍数，减少试验和开发周期，降低开发成本，提高工作效率；②对现有反应装置进行性能评价，对其操作工况进行模拟和优化，提高设备效率；③开发环境友好的绿色生产路线和工艺。
2、从学科建立至今，化学反应工程主要包括哪几个发展阶段？各阶段的主要特点(标志)是什么？答：从学科建立至今，化学反应工程各发展阶段、标志性成果如下：30年代(萌芽阶段)：深刻认识到扩散、流体流动和传递现象对反应过程的影响；40年代(系统化):《化学过程原理》和《化学动力学中的扩散与传热》出版，对学科形成奠定了基础；50年代(学科确立)：学科确立，学科第一次国际性学术会议在欧洲召开，第一次使用了化学反应工程这一术语；60年代(学科大发展)：石油化工的发展要求生产规模的大进化，产品的多样化和深加工促进了实验研究和生产实际的结合，产品研发周期缩短；80年代初到90年代中(学科交叉和新技术运用)：计算机和微电子技术普遍应用实现了反应器的精确控制问题。
通过与其它学科的交驻形成了一系列新的交叉学科。
此外，反应与分离过程的结合出现了多功能反应器；90年代后：环境保护意识的深厚感情对化学反应工程学科提出了新的要求、新的环境友好、原子经济的绿色反应工艺的出现，对能源开发和存放利用的贡献。
3、什么叫均相反应？均相反应动力学是做什么用的？其研究的最终目标是什么？答：参与反应的各物质均处于同一个相内，所有的化学反应均在同一个相内进行，这样的化学反应称为均相反应。
化学反应工程名词解释与简答题
化学反应工程名词解释与简答题work Information Technology Company.2020YEAR1.反应动力学主要研究化学反应进行的机理和速率，以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识，如反应模式、速率方程及反应活化能等等。
包含宏观反应动力学和本征反应动力学。
2.化学反应工程化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，即以化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。
3.小试，中试小试：从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求。
中试：要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，规模扩大。
4.三传一反三传为动量传递（流体输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律），“一反”为化学反应过程（反应动力学）。
5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。
6催化剂的特征（1）.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。
（2）.催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。
（3）催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一不同方向时，催化剂仅加速其中一种。
（4）.催化剂具有寿命，由正常运转到更换所延续时间。
7活化组份活性组分是催化剂的主要成分，是真正起摧化作用的组分。
常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。
8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。
9助催化剂本身没有活性，但能改善催化剂效能。
助催化剂是加入催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或活性很小，但是他们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成，化学结构，离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构，孔结构分散状态，机械强度等，从而提高催化剂的活性，选择性，稳定性和寿命。
化学反应工程综合复习资料(有答案)
化学反应工程综合复习资料(有答案)化学反应工程模拟题答案一、填空题：1. 所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础，其中“三传”是指“一反”是指反应动力学。
2. 各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同，但通常温度升高有利于活化能反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。
3. 测定非理想流动的停留时间分布函数时，两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。
4. 在均相反应动力学中，利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为和法。
5. 多级混合模型的唯一模型参数为，轴向扩散模型的唯一模型参数为（或Ez / uL）。
6. 工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是和,t t2E(t) 7. 平推流反应器的E函数表达式为，其无因次方差= 0,t t2次方差＝1 。
8. 某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr )，该反应为9. 对于反应A 2B 2R，各物质反应速率之间的关系为(-rA)：(-rB)：rR ＝。
10. 平推流反应器和全混流反应器中更适合于目的产物是中间产物的串联反应。
11. 某反应的计量方程为A R S，则其反应速率表达式12. 物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解，在67℃ 时转化50％需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒，该反应的活化能为3.46×105 13. 反应级数（可能/不可能）大于3。
14. 对于单一反应，在相同的处理量和最终转化率条件下，选择反应器时主要考虑；而对于复合反应，选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率；15. 完全混合反应器（全混流反应器）内物料的温度和浓度（大于/小于/等于）反应器出口物料的温度和浓度。
16. 下图是某连串反应在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达70% 时，中间产物R的化学反应工程定义总收率为64% ，按炼厂或化工厂惯用的收率和选择性的定义，在该转化率条件下的收率是45% ，选择性是64% 。
(完整版)《化学反应工程》期末考试试题及答案解读
二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为 52894 J ／mol 。
解：mol J E E T T R E k k /528942ln )30812981(314.82ln )11(ln 2112=∴=-==-=，2．一气固催化反应R B A →+，若本征反应速率方程为：则该反应可能的反应机理为σR R σσR σB σA σB σσB A σσA S k +⇔+−→−+⇔+⇔+）此步为速率控制步骤 ( 2223．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) －r A1＝k 1C A a1S A → (2) －r A2=k 2C A a2在C A0和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中C P /C S 增大，表明活化能E1与E2的相对大小为 E1<E2 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中C P /C S 增大，表明反应级数al 、a2的相对大小为 al>a2 。
A ．al>a2B ．al<a2C ．活化能El<E2D ．活化能El>E2 4．从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差98.02=θσ,反应器可视为 全混流反应器 又若求得无因次方差02.02=θσ,则反应器可视为 活塞流反应器 。
5．有两个有效容积不等的全混流反应器串联操作，反应为二级不可逆反应A →P ，若大釜在先，小釜在后，出口转化率为x A1，小釜在先、大釜在后，则出口转化率为x A2，两种情况下，进料流速、进料浓度和反应温度均相同，比较x A1和x A2的相对大小为 x A1<x A2 。
6. 在固定床反应器中，分别进行一级和二级不可逆气固催化反应，试比较a 、b 两处的η值大小（a 处靠近反应器的进口，b 处靠近反应器的出口），并说明理由。
（1）一级放热反应，绝热操作；ηa >ηb（2）二级反应，等温操作。
(完整版)化学反应工程名词解释与简答题
1.反应动力学主要研究化学反应进行的机理和速率，以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识，如反应模式、速率方程及反应活化能等等。
包含宏观反应动力学和本征反应动力学。
2.化学反应工程化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，即以化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。
3.小试，中试小试：从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求。
中试：要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，规模扩大。
4.三传一反三传为动量传递（流体输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律），“一反”为化学反应过程（反应动力学）。
5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。
6催化剂的特征（1）.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。
（2）.催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。
（3）催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一不同方向时，催化剂仅加速其中一种。
（4）.催化剂具有寿命，由正常运转到更换所延续时间。
7活化组份活性组分是催化剂的主要成分，是真正起摧化作用的组分。
常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。
8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。
9助催化剂本身没有活性，但能改善催化剂效能。
助催化剂是加入催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或活性很小，但是他们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成，化学结构，离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构，孔结构分散状态，机械强度等，从而提高催化剂的活性，选择性，稳定性和寿命。
化学反应工程知识点
化学反应工程知识点1.反应机理和动力学反应机理是指反应的分子层面的步骤和中间产物，它对理解和控制反应过程非常重要。
动力学研究反应速率与反应物浓度的关系，了解反应速率规律，通过动力学模型可以预测反应速率和产物选择性。
2.反应条件的选择反应条件的选择包括温度、压力、反应物浓度、反应物配比和催化剂等。
化学反应的速率和选择性往往受到反应条件的影响，优化反应条件可以提高反应速率和产物质量。
3.反应器的设计和优化反应器是进行化学反应的设备，其设计和优化对反应过程的效率和产品质量具有重要影响。
常见的反应器类型有批式反应器、连续式反应器和循环式反应器等。
反应器的选择和设计要考虑反应物性质、反应过程的控制方式、热传导和质量传递等因素。
4.反应工艺的控制反应工艺的控制包括对反应过程的监测和调节，以维持所需的反应条件和优化产品质量。
常用的控制策略有温度、压力和反应物供给的控制等。
控制系统的设计和优化需要考虑反应机理、反应动力学和工艺实际操作的特点。
5.安全与环保化学反应过程中会产生化学品和能量的变化，单个反应步骤可能会产生副产物和废物。
因此，反应工程也需要关注安全性和环保性。
安全性考虑的因素包括反应物和产物的毒性、易燃性和爆炸性等，以及反应条件的选择和操作的威胁。
环保方面，需要考虑减少废物的生成，回收利用资源，优化反应条件以减少能耗和污染物排放。
6.规模放大与工业化化学反应工程要实现从实验室到工业生产的规模放大和工艺转化。
这涉及到规模放大的技术、成本评估和安全规范，以及将实验室的合成路线或方法转化为适合大规模生产的工艺。
同时，也需要考虑工艺的稳定性和连续运营的可行性。
以上是化学反应工程的一些基本知识点，化学反应工程涵盖了多个学科领域，是化学工程和化学的交叉学科。
化学反应工程的研究和应用有助于解决实际生产中的技术问题，提高反应过程的效率和产品质量，同时也倡导可持续发展和环保意识。
化学反应工程试卷及答案
化学反应工程试卷及答案第 2 页 共 7 页.化学反应工程试卷及答案一、填空题（共25分,每空1分）1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。
2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。
3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。
4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。
5．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA A C k r = 2E在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。
6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。
7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。
8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。
9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。
10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。
而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。
11．对于反应级数0<n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应 器为宜；对于反应级数0>n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应器为宜。
12．固定床催化反应器主要缺点是 ， 。
13．有效因子物理意义 =η 。
14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置 ，层与层之间设置气体的 装置。
二、选择题（共20分,每小题2分）1．对于可逆放热反应，为提高反应速率应( )。
化学反应工程 名词解释
★在大型装置中，传热和控温往往是头等难题，甚至根本不可能达到与小装置相同的温度条件，因此，就出现“放大效应”。
★绝热温升：系统总物料为1mol时，反应物全部转化后绝热状态下所引起的温度升高。
★间歇式反应器：一次性加料，经过一段时间出料的反应器。
★积分反应器：指物料一次性通过床层所得的转化率较大的反应器。
★努森扩散：扩散阻力来自于分子与孔壁产生的碰撞的扩散。
★理想表面：催化剂表面各处的吸附能力是均一的。
★临界流化速度：指刚刚能够使粒子流化起来的气体空床流速。
★反应级数：指动力学方程中浓度项的指（幂）数。
★吸附等温线：描述一定温度下，气体吸附量与压力之间的关系。
★真密度：以骨架体积为计算基准的密度。
★方差：对于平均值的二次矩。
★膨胀因子：当反应物A（或产物P）每消耗（或生成）1mol时，所引起的整个物系总物质的量（mol）的增加或减少值。
★膨胀率：表征变容程度的参数，仅适用于物系体积随转化率变化呈线性关系的情况。
★返混：停留时间不同的流体颗粒之间的混合。
★平推流：指反应物料以一致的方向向前移动，在整个截面上各处的流速完全相等。
★全混流：指刚进入反应器的新鲜物料与已存留在反应器中的物料能达到瞬间的完全混合，以致在整个反应器内各处物料的浓度和温度完全相同，且等于反应物出口物料的温度和浓度。
★停留时间：指从反应物进入反应器时算起至离开反应器时为止所经历的时间。
★停留时间分布：由于同时进入反应器的物料颗粒在反应器中的停留时间可能有长有短，因而形成一个分布。
★空时：在规定的条件下，进入反应器的物料通过反应器体积所需的时间。
★空速：在规定的条件下，单位时间内进入反应器的物料体积相当于几个反应器的空积，或单位时间内通过单位反应器的物料体积。
★宏观流体：全部以离集状态存在，即只有宏观混合的流体★微观流体：流体中所有分子都以分子状态均匀分散的流体。
★工业催化剂所必备的三个主要条件：活性好、选择性高、寿命长。
★催化剂的物理特性：物理吸附和化学吸附。
反应工程名解及简答题
反应⼯程名解及简答题第0章1. ⽣物技术产品的⽣产过程主要由哪四个部分组成？答：（1）原材料的预处理；（2）⽣物催化剂的制备；（3）⽣化反应器及其反应条件的选择和监控；（4）产物的分离纯化。
2. 什么是⽣化反应⼯程,⽣化反应⼯程的研究的主要内容是什么?以⽣化反应动⼒学为基础，运⽤传递过程原理及⼯程学原理与⽅法，进⾏⽣化反应过程的⼯程技术分析、开发以及⽣化反应器的设计、放⼤、操作控制等综合边缘学科。
主要内容：⽣物反应动⼒学和⽣物反应器的设计，优化和放⼤。
3. ⽣物反应过程的主要特点是什么？1.采⽤⽣物催化剂，反应过程在常温常压下进⾏，可⽤DNA重组及原⽣质体融合技术制备和改造2.采⽤可再⽣资源3.设备简单，能耗低4.专⼀性强，转化率⾼，制备酶成本⾼，发酵过程成本低，应⽤⼴，但反应机理复杂，较难控制，反应液杂质较多，给提取纯化带来困难。
4. 研究⽅法经验模型法、半经验模型法、数学模型法；多尺度关联分析模型法（因次分析法）和计算流体⼒学研究法。
5. 在建⽴⽣物反应过程数学模型时，常按下述⼏个步骤进⾏：（1）反应过程的适当简化；（2）定量化研究；（3）过程分离原理；（4）数学模型的建⽴。
第1章1. 酶作为⽣物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性？谈谈酶反应专⼀性的机制。
催化共性:降低反应的活化能，加快⽣化反应的速率；反应前后状态不变.催化特性:⾼效的催化活性;⾼度的专⼀性;酶反应需要辅因⼦的参与;酶的催化活性可被调控;酶易变性与失活。
机制：锁钥学说；诱导契合学说2. 什么叫抑制剂？某些物质，它们并不引起酶蛋⽩变性，但能与酶分⼦上的某些必需基团（主要是指活性中⼼上的⼀些基团）发⽣化学反应，因⽽引起酶活⼒下降，甚⾄丧失，致使酶反应速率降低，能引起这种抑制作⽤的物质称为抑制剂。
1.2 简单酶催化反应动⼒学（重点之重点）详细介绍简单酶催化反应模型、快速平衡法、拟稳态法以及酶动⼒学参数的求取⽅法(重点为L-B法和E-H法）。
化学反应工程期末复习题
一、名词解释1、连续操作；间歇操作2、均相反应3、基元反应；非基元反应4、收率；选择性5、平行反应；串联反应6、绝热操作；非等温操作7、稳定的定态；不稳定的定态8、平推流；全混流9、非理想流动10、拟均相一维模型；拟均相二维模型11、临界流化速度二、填空题1、化学反应的操作方式分为、和。
2、和都可以表征反应变容的程度。
3、对于反应aA + bB →pP + sS，则r P=_______r A。
4、若τ=4h，意味着在规定的条件下，。
5、反应物A的水溶液在等温CSTR中进行二级反应，出口转化率为0.4，现改在等体积PFR中进行，则出口转化率为。
6、对于一级不可逆反应，采用多级全混流反应器串联时，要保证总的反应体积最小，必需的条件是。
7、若有一气相反应A→2P，若开始时的反应物除A以外还有50%的惰性物质，在恒压的情况下发生该反应，则该反应的膨胀率为。
8、SV=2h，意味着在规定的条件下，。
9、根据示踪剂的输入不同，测定停留时间分布的方法主要分为___________和___________。
10、E(t)dt的物理意义是______ ；停留时间分布的密度函数E（θ）=_______E（t）。
11、以若干分子所组成的流体微团作为单独的运动单元的流体称为_______；当反应级数n＜1时，宏观流体具有比微观流体_______的出口转化率。
12、反应器选型的目标函数，若是单一反应，则是；若是复合反应，则是 。
13、反应物A 的水溶液在等温PFR 中进行二级反应，出口转化率为0.5，若反应体积增加到4倍，则出口转化率x Af = 。
14、当分子扩散的平均自由程大于催化剂微孔直径时，分子在微孔中的扩散为 。
努森扩散15、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度CP,max ＝___________、τopt ＝__________。
16、从反应器停留时间分布测定中求得无因次方差， =0.98，反应器可视为 。
化学反应工程试卷及答案
第 1 页共 5 页.化学反应工程试卷及答案一、填空题（共25分,每空1分）1．化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系，即 ，而且着重研究传递过程对 的影响，研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。
2．反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。
3．对于反应D C B A 432+=+，反应物A 的消耗速率表达式为 ；反应产物C 的生成速率表达式为： 。
4．反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。
5．间歇釜反应器中进行如下反应：P A → (1) 11n AA C k r = 1E S A → (2) 22nA A C k r = 2E在Ao C 和反应时间保持不变下，降低反应温度，釜液中S p C C /增大，表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ；在温度和反应时间保持不变下，增高反应浓度，釜液中S p C C /增大，表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。
6．单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达，其表数学表达式为 。
7．全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。
8．对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。
9．复合反应包括三个基本反应类型，即并列反应、平行反应和_____________。
10．在停留时间相同的物料之间的均匀化过程，称之为 。
而停留时间不同的物料之间的均匀化过程，称之为 。
11．对于反应级数0<n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应 器为宜；对于反应级数0>n 的反应，为了降低反应器容积，应选用 反应器为宜。
12．固定床催化反应器主要缺点是 ， 。
13．有效因子物理意义=η 。
第 2 页共 5 页14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板，搁板上放置 ，层与层之间设置气体的 装置。
二、选择题（共20分,每小题2分）1．对于可逆放热反应，为提高反应速率应( )。
化学反应工程简答题
化学反应工程简答题化学反应工程是研究和应用化学反应过程的工程学科，主要涉及反应器设计、反应条件优化、反应动力学研究、反应机理解析等方面的内容。
下面是一些与化学反应工程相关的简答题：1. 什么是化学反应工程？化学反应工程是研究和应用化学反应过程的工程学科，包括反应器设计、反应条件优化、反应动力学研究、反应机理解析等方面的内容。
其目标是实现反应物向产物的有效转化，高效利用原料和能源，降低生产成本，提高产品质量和产量。
2. 为什么需要进行化学反应工程研究？化学反应工程研究可以帮助人们深入了解反应过程的机理和动力学，从而设计更高效的反应器，优化反应条件，提高反应的转化率和选择性。
这有助于降低生产成本，提高产品质量和产量，实现可持续发展和资源利用的最大化。
3. 化学反应工程研究的基本步骤有哪些？化学反应工程研究的基本步骤包括：确定反应目标和要求，建立反应模型，研究反应机理和动力学，设计合适的反应器，优化反应条件，进行实验验证和工程化应用。
4. 反应器的设计原则有哪些？反应器的设计应遵循以下原则：选择合适的反应器类型，确保反应物均匀混合，提供适当的反应温度和压力，控制反应速率，防止副反应和不良反应，保证产物的纯度和产率。
5. 反应动力学研究的意义是什么？反应动力学研究可以帮助人们了解反应速率随时间和反应条件的变化规律，揭示反应机制和反应过程中的关键步骤。
这对于合理选择反应器类型、优化反应条件、预测和控制反应速率都非常重要。
6. 如何进行反应条件的优化？反应条件的优化可以通过实验方法或计算模拟方法进行。
实验方法包括单因素法、正交法和响应面法等，可以通过改变反应温度、压力、物质比例等条件，评价不同条件下产品转化率和选择性的变化趋势。
计算模拟方法可以利用数学模型和计算机仿真技术，预测不同反应条件下的反应性能，进而找到最佳的反应条件。
以上是关于化学反应工程的一些简答题，希望能对您有所帮助。
化学反应工程2
一、名词解释1.收率：生成目的产物所消耗的关键组分的物质的量与进入反应系统的关键组分的物质的量的比值。
2.转化率:反应物A的反应量-△n A与其初态量n A0之比称为转化率。
3.失活：由于各种物质及热的作用，催化剂的组成及结构渐起变化，导致活性下降及催化性能劣化。
4.停留时间分布函数：流过反应器的物料中停留时间小于t的质点的分数。
5.停留时间分布密度函数：同时进入反应器的N个流体质点中，停留时间介于t与t+dt间的质点所占分数。
6.化学膨胀因子：组分A转化1mol时，反应物系增加或减少的量，称为化学膨胀因子，用符号 A表示。
7.临界流化速度：催化床层处于由固定床向流化床转变的临界状态时相应的表观流速。
8.返混：连续流动反应器中，反应物料的参数随空间位置而变，不同空间位置的物料由于倒流、绕流、回流等流动状况，使不同年龄的质点混合。
9.内扩散有效因子单位时间内等温催化剂颗粒中实际反应量小于按外表面反应组分浓度及颗粒内表面积计算的反应量（即不计入内扩散影响的反应量），二者的比值称为“内扩散有效因子”。
10.空间速度：单位反应体积所能处理的反应混合物的体积流量。
11.最佳温度：对于一定的反应物系组成，某一可逆放热反应具有最大反应速率的温度称为相应于这个组成的最佳温度。
12.宏观混合：设备尺度上的混合现象。
微观混合：一种物料微观尺度上的混合。
13.同时反应：反应系统中同时进行两个或两个以上的反应物与产物都不相同的反应。
平行反应：一种反应物同时形成多种产物。
连串反应：反应物先生成某种中间产物，中间产物又继续反应生成最终产物。
14.关键组分的选择率：生成目的产物所消耗的关键组分的物质的量与已转化的关键组分的物质的量的比值。
15.空间速度：单位反应体积所能处理的反应混合物的体积流量。
接触时间：V R与进口压力、温度下初态反应混合物体积流量V0之比。
16.比孔容：每克催化剂内部孔道所占的体积。
孔隙率：催化剂孔道所占的孔隙体积与整个颗粒体积之比。
考研化学反应工程知识点解析
考研化学反应工程知识点解析化学反应工程是化学工程的重要分支领域，涵盖了反应条件优化、反应器设计、反应动力学等方面的知识。
在考研化学专业中，反应工程是一个重要的考点。
本文将从反应工程的基本概念、反应动力学、反应器设计等方面对考研化学中相关的知识点进行详细的解析。
一、反应工程的基本概念反应工程是研究化学反应过程中的催化剂选择、反应条件控制、反应动力学等问题的一门学科。
它旨在通过调节反应条件和催化剂选择，实现反应过程的高效转化。
反应工程的研究内容主要包括反应机理研究、反应条件优化、反应器设计等。
二、反应动力学反应动力学是研究化学反应速率与反应条件之间关系的学科。
在考研化学中，反应动力学是一个重要的知识点。
反应速率可以通过速率方程来描述，通常是考虑到反应物浓度、温度、催化剂等因素的函数。
根据速率方程，可以进一步推导出反应物浓度的变化规律，以及反应过程中的中间产物的生成和消失过程。
三、反应器设计反应器是进行化学反应的装置，用于提供适当的反应条件和容纳反应物料。
在考研化学中，反应器设计是一个重要的考点。
反应器的设计涉及到反应器的类型选择、体积大小、传热与传质问题等。
常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
通过选择合适的反应器类型和设计参数，可以实现反应的高效进行。
四、催化剂选择催化剂在化学反应中起到了至关重要的作用，能够降低反应的活化能，提高反应速率。
催化剂的选择涉及到催化剂的种类、活性、稳定性等因素。
在考研化学中，催化剂选择是一个重要的考点。
常见的催化剂包括金属催化剂、酶催化剂、氧化剂等。
五、反应条件优化反应条件对于反应过程的高效进行具有重要的影响。
反应条件包括温度、压力、反应物浓度、溶剂选择等因素。
经过合理的优化，可以提高反应速率、提高产物收率、减小副反应产物生成等。
在考研化学中，反应条件优化是一个重要的考点，需要考生对反应条件的影响和优化方法进行深入理解。
综上所述，考研化学反应工程知识点涵盖了反应工程的基本概念、反应动力学、反应器设计、催化剂选择和反应条件优化等方面的内容。
(完整版)化学反应工程基础知识总结(笔记)
化学反应工程基础知识总结（笔记）1、化学反应工程是一门研究涉及化学反应的工程问题的学科。
如何将其在工业规模上实现是化学反应工程的主要任务。
2、理想置换反应器的特点：①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，所有物料通过反应器的时间都是相同的②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是一致的③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。
3、全混流反应器的特性①物料在反应器内充分返混②反应器内各物料参数均一③反应器的出口组成与器内物料组成相同④反应过程中连续进料与出料，是一定常态过程。
4、返混的定义：物料在反应器内不仅有空间上的混合而是有时间上的混合，这种混合过程称返混。
5、非均相催化反应过程步骤①反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递②反应组分从外表面向催化剂内表面传递③反应组分在催化剂表面的活性中心上吸附④在催化剂表面上进行化学反应⑤反应产物在催化剂表面上解吸⑥反应产物从催化剂内表面向外表面传递⑦反应产物从催化剂的外表面向流体主体传递6、兰格缪尓（Langmuir）吸附模型条件①催化剂表面上活性中心分布是均匀的②吸附活化能和脱附活化能与表面吸附的程度无关③每个活性中心仅能吸附一个气相分子④被吸附分子间互不影响，也不影响空位对气相分子的吸附。
7、焦姆金（Temkhh）吸附模型：一般吸附活化能随覆盖率的增加而增大，脱附活化能则随覆盖率的增加而减小，因此吸附热必然随覆盖率的增加而减小。
8、催化剂颗粒内气体扩散：多孔催化剂颗粒内的扩散现象是很复杂的。
除扩散路径极不规则外，孔的大小不同时，气体分子扩散机理亦有所不同。
当孔径较大时，分子的扩散阻力要是由于分子间碰撞所致，这种扩散通常所称的分子扩散或容积扩散。
当微孔的孔径小于分子的平均自由程时，分子与孔壁的碰撞机会超过了分子间的相互碰撞，从而使分子与孔壁的碰撞成为扩散阻力的主要因素，称为克努森（Knudson）扩散。
(完整word版)化学反应工程复习 公式指导..
化学反应工程复习总结一、知识点1.化学反应工程的研究对象与目的，研究内容。
化学反应工程的优化的技术指标。
2.化学反应动力学转化率、收率与选择性的概念。
反应速率的温度效应和活化能的意义。
反应速率的浓度效应和级数的意义。
3.理想反应器与典型反应特征理想反应器的含义。
等温间歇反应器的基本方程。
简单不可逆反应和自催化反应的特征和计算方法。
可逆反应、平行反应和串联反应的动力学特征和计算方法。
4.理想管式反应器管式平推流反应器的基本方程典型反应的计算。
停留时间、空时和空速的概念。
膨胀因子和膨胀率的概念。
5.连续流动釜式反应器全混流模型的意义。
全混流反应器的基本方程全混流反应器的计算。
循环反应器的特征与计算方法。
返混的概念、起因、返混造成的后果。
返混对各种典型反应的利弊及限制返混的措施。
6.停留时间分布与非理想流动停留时间分布的意义，停留时间分布的测定方法。
活塞流和全混流停留时间分布表达式，固相反应的计算方法。
多釜串联模型的基本思想，模型参数微观混合对反应结果的影响。
7.反应器选型与操作方式简单反应、自催化和可逆反应的浓度效应特征与优化。
平行反应、串联反应的浓度效应特征与优化。
反应器的操作方式、加料方式。
8．气固催化反应中的传递现象催化剂外部传递过程分析，极限反应速率与极限传递速率。
Da和外部效率因子的定义及相互关系。
流速对外部传递过程的影响。
催化剂内部传递过程分析，Φ和内部效率因子的定义及相互关系。
扩散对表观反应级数及表观活化能的影响。
一级反应内外效率因子的计算。
内外传递阻力的消除方法。
9.热量传递与反应器热稳定性定态、热稳定性、临界着火温度、临界熄火温度的概念。
催化剂颗粒热稳定性条件和多态特性。
全混流反应器、管式固定床反应器热稳定条件。
最大允许温差。
绝热式反应器中可逆放热反应的最优温度分布。
二、具体内容解析 一、 绪论 1．研究对象是工业反应过程或工业反应器研究目的是实现工业反应过程的优化 2． 决策变量：反应器结构、操作方式、工艺条件 3．优化指标——技术指标：反应速率、选择性、能耗 掌握转化率、收率与选择性的概念 4．工程思维方法二、化学反应动力学1. 反应类型：简单反应、自催化、可逆、平行、串联反应基本特征、分析判断2. 化学反应速率的工程表示))((反应区反应时间反应量反应速率＝3. 工业反应动力学规律可表示为：)()(T f C f r T i C i ⋅=a) 浓度效应——n 工程意义是：反应速率对浓度变化的敏感程度。
化学反应工程常见简答题
3.简述气固相催化反应的宏观动力学步骤？答:整个多相催化反应过程可概括为7个步骤：1、反应组分从流体主体向固体催化剂外表面传递；2、反应组分从外表面向催化剂内表面传递；3、反应产物从催化剂内表面向外表面传递；4、反应产物从催化剂的外表面向流体主体传递。
5.实验室中欲测取某气固相催化反应动力学，该动力学方程包括本征动力学和宏观动力学方程，试问如何进行？1消除内扩散和外扩散2测定本征动力学3在无梯度反应器内消除影响后测量6.本征化学反应速度在内外扩散阻力完全消除的情况下与宏观化学反应速度有何关系？答:相等。
第三章1.CSTR串联为何好于单个大体积的CSTR？是否工业上都用多个CSTR串联来代替单个CSTR？多釜串联是否串联级数越多越好？答:1.减少返混2．反应级数＞0，多釡代替单釜；反应级数＜0，则用单釜。
3．不是，要从成本和控制上来最终决定。
第四章1，理想流动模型有哪两种类型？其基本假定和特点各是怎样的？答:.平推流流动模型和全混流流动模型。
（1）平推流模型是一种假定返混量为零的极限流动模型。
特点：在定态情况下，沿物料流动方向，物料的浓度、温度、压力、流速等参数会发生变化，而垂直于流体流动方向任一截面上物料的所有参数都相同。
所有物料质点在反应器中都具有相同的停留时间。
(2)全混流模型假定反应器内物料质点返混程度为无穷大。
特点：所有空间位置物料的各种参数完全均匀一致，而且出口处物料性质与反应器内完全相同。
第五章请分析影响固定床层压力降的因素。
答:影响床层压力降的因素可分为二类：一类来自流体，如流体的粘度、密度等物理性质和流体的重量流速；另一类来自床层，如床层的高度、空隙率和颗粒的物理特性如粒度、形状、表面粗糙度等。
流体的重量流速对床层压降的影响较大，所以在设计和操作时都应该注意流速的改变会引起压降有多大的变化。
对于一定的催化剂体积，应尽可能降低床层高度，加大床层直径，即采用小的高径比结构，有利于降低床层的压力降。
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1.反应动力学主要研究化学反应进行的机理和速率，以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识，如反应模式、速率方程及反应活化能等等。
包含宏观反应动力学和本征反应动力学。
2.化学反应工程化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，即以化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。
3.小试，中试小试：从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求。
中试：要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，规模扩大。
4.三传一反三传为动量传递（流体输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律），“一反”为化学反应过程（反应动力学）。
5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。
6催化剂的特征（1）.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。
（2）.催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。
（3）催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一不同方向时，催化剂仅加速其中一种。
（4）.催化剂具有寿命，由正常运转到更换所延续时间。
7活化组份活性组分是催化剂的主要成分，是真正起摧化作用的组分。
常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。
8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。
9助催化剂本身没有活性，但能改善催化剂效能。
助催化剂是加入催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或活性很小，但是他们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成，化学结构，离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构，孔结构分散状态，机械强度等，从而提高催化剂的活性，选择性，稳定性和寿命。
10平推流反应器理想平推流反应器是指通过反应器的物料沿同一方向以相同速度向前流动，像活塞一样在反应器中向前平推，11全混流反应器流入反应器的物料，在瞬间与反应器内的物料混合均匀，即在反应器中各处物料的温度、浓度都是相同的。
12原子距阵法其依据是封闭物系中各个元素的原子数守恒。
得到原子矩阵后，经过初等变换，所得的矩阵的秩即为系统的独立反应数。
13收率Y=生成目的产物所消耗的关键组分的物质的量进入反应系统的关键组分的物质的量14选择率S=生成目的产物所消耗的关键组分的物质的量已转化的关键组分的物质的量15转化率Y=已转化的关键组分的物质的量进入反应系统的关键组分的物质的量16化学反应速率单位时间内单位反应混合物体积中反应物的反应量或产物的生成量。
r A=反应量或生成量反应时间×反应混合物体积17空间速率（空速）单位反应体积所能处理的反应混合物的体积流量，18基元反应直接按质量作用定律写出，能够一步完成的反应称为“基元反应”，即分子经一次碰撞后，在一次化学行为中就可以完成的反应。
19非基元反应机理推导，实验确定参数建立经验公式，数据拟合公式中参数。
若一个化学反应，总是经过若干个简单反应步骤，最后才能转化为产物分子。
20阿累尼乌斯方程k=k0exp（−E CTR g）21指前因子阿累尼乌斯方程k=k0exp（−E CTR g）中的k0是指前因子，其单位与反应速率常数相同22最佳温度曲线对于一定的反应物系组成，某一可逆放热反应具有最大反应速率的温度称为相应于这个组成的最佳温度。
23物料衡算方程某组分流入量=某组分流出量+某组分反应消耗量+某组分累积量24动量衡算方程气相流动反应器的压降大时，需要考虑压降对反应的影响，需进行动量衡算。
但有时为了简化计算，常采用估算法。
25均相反应参与反应的物质均处于同一相26催化剂比孔容每克催化剂内部微孔的容积Vg.cm3/g测定孔容积较准确的方法是：氦-汞法。
27堆积密度是指单位体积的催化剂（包括孔容积、催化剂体积、颗粒间空隙体积）所具有的质量。
28孔隙率指催化剂颗粒孔容积占整个催化剂体积的百分率。
29空隙率指催化剂颗粒孔容积占整个催化剂体积的百分率。
30催化反应动力学化学吸附、表面反应和脱附三步是串联的，构成了催化反应过程。
按照上述三步获得的催化反应动力学，称之为催化反应化学动力学，或者催化反应本征动力学31表面覆盖率θA表示已被组分A覆盖的活性位占活性位总数的分率。
32气－固相催化反应反应步骤1）反应物从气相主体扩散到颗粒外表面——外扩散；2）反应物从颗粒外表面扩散进入颗粒内部的微孔——内扩散；3）反应物在微孔的表面进行化学反应，反应分三步，串联而成：反应物在活性位上被吸附；吸附态组分进行化学反应；吸附态产物脱附。
4）反应产物从内表面上扩散到颗粒外表面；5）反应产物从颗粒外表面扩散到气相主体。
33反应器按照操作方式可分为间歇反应器、管式或釜式连续反应器、半间歇反应器34反应控制步骤气一固相催化反应过程由反应物在催化剂表面上的活性位上的化学吸附、活性吸附态组分在表面上进行反应和产物脱附三个串联的步骤组成，若其中某一步骤的阻滞作用最大，则总的催化反应过程的速率决定于这个步骤的速率，或称过程为这一步骤所控制，至于非速率控制步骤则均认为达到平衡。
35宏观动力学在本征动力学的基础上，考虑反应器结构设计和操作条件(温度、压力和操作方法);传质传热和动量传递以及催化剂结构(内外扩散)对反应速率的影响后的反应速率。
36脱附速率化学吸附是一个可逆过程，在这个过程中既有反应物在催化剂表面的吸附也有生成物在催化剂表面脱附，脱附速率为单位时间内生成物离开催化剂表面的数量。
37分子扩散的阻力由于分子与分子之间的碰撞或分子与孔壁之间的不断碰撞改变分子运动的方向，使分子停滞不前，这就是分子扩散的阻力。
38停留时间分布函数F（t）在定常态下的连续稳定流动系统中，相对于某一瞬间t=0流入反应器内的流体，在出口流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F（t）39间歇操作是指反应物料一次投入反应器内，而在反应过程中不再向反应器投料，也不向外排出反应物，待反应达到要求的转化率后再全部放出反应产物。
40分子扩散当λ/2r a≤0.01时，气体在孔中的扩散属于分子扩散，与通常的气体扩散完全相同，传递过程的阻力来自分子间的碰撞，与孔半径无关。
41努森扩散当λ/2r a >>10时，称为努森扩散--气体与孔壁碰撞的机会远远大于分子之间的碰撞机会。
42内扩散有效因子等温催化剂单位时间内颗粒中的实际反应量与按外表面反应组分浓度及颗粒内表面积计算的反应速率之比。
用公式表示为：ξ=∫k s f(C a)dS S is(AS)i43动力学模型化学反应工程采用工程实践和动力学模型来为化学反应器的设计或操作工艺条件设计的模型44催化剂的失活由于各种物质及热作用，催化剂的组成及结构渐起变化，导致活性下降及催化性能劣化，这种现象称为失活。
45反应器的特性主要是指器内反应流体的流动状态、混合状态以及器内的传热性能等，它们又将随反应器的几何结构(包括内部构件)和几何尺寸而异。
46平推流反应器当管式反应器的管长远大于管径且物系处于湍流状态时接近平推流流动，习惯用平推流反应器来表示。
47间歇操作是指反应物料一次投入反应器内，而在反应过程中不再向反应器投料，也不向外排出反应物，待反应达到要求的转化率后再全部放出反应产物。
48空间时间简称空时。
τ=VR /V反应器有效体积VR与初态反应混合流量V之比。
49扰动由于各种偶然的因素，致使热平衡状态被破坏，从而引起原设计平衡状态参数变动的现象称为扰动。
50起燃点或着火点气体、液体和固体可燃物与空气共存，当达到一定温度时，与火源接触即自行燃烧。
火源移走后，仍能继续燃烧的最低温度，成为该物质的燃点或称着火点51热稳定状态点其中具有热自衡能力的点称为热稳定的状态点。
52返混不同年龄物料之间的混合，也称逆向混合53微团微团是指固体颗粒，液滴、气泡或分子团等尺度的物料聚集体。
每个微团是均匀的54全混流反应器又称理想混合流反应器或连续搅拌釜式反应器，进出物料的操作是连续的，可以单釜或多釜串联操作55停留时间连续流动反应器中流体微元从进入反应器到流出反应器出口所经历的时间56应答技术用一定的方法将示踪剂加到反应器进口，然后在反应器出口物料中检验示踪剂信号，以获得示踪剂在反应器中停留时间分布的实验数据。
57示踪剂光学的、电学的、化学的、放射性的（1）尽可能与主流体物理性质一致（2）易于检测，浓度很低时也能检测。
（3）不发生相转移或被吸附（4）易于转变为电信号或光信号以便于采集数据58脉冲法在定常态操作的连续流动系统的入口处，在t=0的瞬间输入一定量的M克的示踪剂A，并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。
59平均停留时间所有质点停留时间的“加权平均值”，也称为数学期望指整个物料在设备内的停留时间，而不是个别质点的停留时间。
反应器出口处测定的结果60方差各个物料质点停留时间t与平均停时间 t差的平方的加权平均值。
61全混流反应器中的物料，各年龄均匀混合62一维模型只考虑反应器中沿气流方向的浓度差及温度差63理想流动模型化学反应工程采用工程实践和动力学模型来为化学反应器的设计或操作工艺条件设计的模型64固定床的压降单相流体通过固定床所产生的压力降，主要来源于颗粒的粘滞曳力。
65飞温飞温通常又称反应器飞温，是指反应器处在非稳定的操作状态下，当操作参数有小的扰动，反应器的局部地方或整个反应器中的温度便会大幅度地上升的现象。
66鼓泡反应器特点是气相高度分散在液相之中，具有大的液体持有量和相际接触面、传质和传热效率较高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况；同时，鼓泡反应器结构简单，操作稳定，投资和维修费用低。
它的缺点是液相有较大的返混和气相有较大的压降。
按其结构可分为：空心式、多段式、气提式和液体喷射式67薄床层催化反应器催化剂床层厚度在30-500微米的反应器68气-液相平衡：气-液相达平衡时，i组分在气相与液相中的逸度相等，即气相中i组分的逸度是分压（或）与逸度因子的乘积，即液相中i组分为被溶解的气体，xi是i组分在液相中摩尔分数，如果是符合亨利定律的稀溶液，即是亨利系数。
69亨利系数是指一定温度下溶于定量液体中的气体量正比于与溶液处于平衡的该气体分压。
亨利常数亦可作为描述化合物在气液两相中分配能力的物理常数，有机物在气液两相中的迁移方向和速率主要取决于亨利常数的大小。
70气-液反应器气体以气泡形态分散在液相中的鼓泡反应器、搅拌鼓泡反应器和板式反应器；液体以液滴状分散在气相中的喷雾、喷时和文氏反应器等；液体以膜状运动与气相进行接触的填料反应器和降膜反应器等。