反应工程与技术Chemicalreactionengin.pptx

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,反应过程与技术教学课件下载ppt反应工程与技术,Chemical reaction engineering,绪 论,Introduction,石油化工生产装置,知识目标与能力目标,了解化学反应工程的发展、过程开发与反应技术、反应工程和放大方法,掌握反应器的分类、理想流动反应器的特点,能解释理想反应器的流动特点,能写出各种反应器的类型,能应用反应器的放大方法,化学反应工程的发展,Evolution of chemical reaction engineering,发展的关键是什么？,发展过程（反应过程涉及范围广，怎样统一？）,发展趋势：主要体现在反应工程与工艺的密切结合以及非传统反应系统的极端操作条件,二、反应过程与技术的研究方法,（一）化学反应工程与其他学科的关系,化学热力学、反应动力学、催化剂、传递工程、工程控制、化工工艺,（二）反应技术的开发过程,1.反应技术,（1）反应器型式的选择；,（2）反应条件的确定和保证这些条件的技术措施；,（3）反应器工艺尺寸及结构的确定；,（4）反应装置的最优化。,2.反应技术开发步骤,实验室的试验研究；预设计及评价；中间厂试验；工业装置的设计及评价；工业化生产与大型化,3.反应过程的放大方法,经验法相似模拟法部分解析法数学模拟放大法,（三）放大程度和开发周期,反应器的分类,按反应类型分,按反应器型式分,按操作方式分,按反应温度的变化分,按反应体积的变化分,釜式反应器,管式反应器,气液相反应器,固定床反应器,流化床反应器,因此需要根据给定反应体系的动力学特性，选择具有适宜传递特性的反应设备。,14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,发展过程（反应过程涉及范围广，怎样统一？）,进入反应器速率排出反应器速率反应消耗速率反应器内积累速率,Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.,经验法相似模拟法部分解析法数学模拟放大法,想一想：为什么说理想流动是流体流动的两种极端情况？,化学反应工程的发展Evolution of chemical reaction engineering,10月-2210月-22Tuesday,October 25,2022,因此需要根据给定反应体系的动力学特性，选择具有适宜传递特性的反应设备。,10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,反应器工艺参数的确定 正确选择操作条件，使反应系统处于最佳操作状态并达到最大经济效益。,反应器设计的内容,反应器选型,工业反应器类型很多，在不同类型的反应器中，能量与物质的传递特性有很大差异。因此需要根据给定反应体系的动力学特性，选择具有适宜传递特性的反应设备。,反应器结构设计及结构参数的确定,按照生产任务和选定的反应器型式确定反应器的总体布置及单个反应器的内部结构。如确定反应器的个数、组合方式、反应器体积、高径比、搅拌方式及强度、换热方式及换热面积等等。,反应器工艺参数的确定,正确选择操作条件，使反应系统处于最佳操作状态并达到最大经济效益。,反应器设计的模型方法,经验法 通过实验逐级放大的经验方法。,数学模型法,建立反映该过程特性的物理模型；,对物理模型进行数学描述，并建立数学模型；,对数学模型求解，分析并选择最佳设计方案。,反应器设计的方程式,（1）物料衡算方程（浓度或转化率随时间或位置变化的定量关系）,（2）热量衡算方程（温度随时间或位置变化的定量关系）,（3）动力学方程 （反应速率与温度、浓度间的定量关系）,物料衡算方程,依据质量守恒定律，列出任一个组分物料衡算式。微元时间、微元体积内，某组分：,进入反应器速率排出反应器速率反应消耗速率反应器内积累速率,热量衡算方程,依据能量守恒定律，列出任一个组分物料衡算式。微元时间、微元体积内：,组分进入反应器热量速率排出反应器热量速率化学反应吸收热量速率向环境散失热量速率反应器内热量积累速率,动力学方程,定量描述反应速率与影响反应速率之间的关系式称为化学动力学方程。影响反应速率的因素有反应温度、组成、压力、溶剂的性质、催化剂的性质等。,（三）理想流动与非理想流动,1.理想流动模型,（,1,）平推流模型,（2）全混流模型,2.非理想流动,想一想：为什么说理想流动是流体流动的两种极端情况？,平推流模型,亦称活塞流或理想置,(Plug-flow reactor PFR或Plug-flow model),定义,：它假设进入反应器物料齐头并进，向前运动，无返混。,特点：,沿流动方向上，温度、浓度、反应速率等参数随位置而变；与流动方向垂直某一截面上，温度、浓度、反应速率等参数不随时间而变。所有物料粒子在反应器中的停留时间都相同，属稳定流动过程。,全混流模型,亦称理想混合,（Complete mixing flow model 或Complete series tank reactor CSTR）,定义：,假定进入反应器物料瞬间混合均匀。,特点,：反应器内温度、浓度、反应速率等参数处处均匀一致，且等于物料出口处的温度、浓度。,注意,：在间歇反应器中物料粒子的停留时间相同；在连续反应器中物料粒子的停留时间可能不同，即存在反混（又称逆向混合）。,4:10:38 下午4:10 下午16:10:3810月-22,反应器结构设计及结构参数的确定 按照生产任务和选定的反应器型式确定反应器的总体布置及单个反应器的内部结构。,Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.,（2）热量衡算方程（温度随时间或位置变化的定量关系）,10月-2210月-22Tuesday,October 25,2022,二、反应过程与技术的研究方法,10月-2210月-22Tuesday,October 25,2022,经验法 通过实验逐级放大的经验方法。,17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,了解化学反应工程的发展、过程开发与反应技术、反应工程和放大方法,14、他乡生白发，旧国见青山。,因此需要根据给定反应体系的动力学特性，选择具有适宜传递特性的反应设备。,14、他乡生白发，旧国见青山。,2022/10/25 16:10:3816:10:3825 October 2022,非理想流动,不能完全满足理想流动模型时，即为非理想流动过程（实际反应器）,9,、静夜四无邻，荒居旧业贫。,10月-26,10月-26,Sunday,October 4,2026,10,、雨中黄叶树，灯下白头人。,08:27:08,08:27:08,08:27,10/4/2026 8:27:08 AM,11,、以我独沈久，愧君相见频。,10月-26,08:27:08,08:27,Oct-26,04-Oct-26,12,、故人江海别，几度隔山川。,08:27:08,08:27:08,08:27,Sunday,October 4,2026,13,、乍见翻疑梦，相悲各问年。,10月-26,10月-26,08:27:08,08:27:08,October 4,2026,14,、他乡生白发，旧国见青山。,04 十月 2026,8:27:08 上午,08:27:08,10月-26,15,、比不了得就不比，得不到的就不要。,。,十月 26,8:27 上午,10月-26,08:27,October 4,2026,16,、行动出成果，工作出财富。,2026/10/4 8:27:08,08:27:08,04 October 2026,17,、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,8:27:08 上午,8:27 上午,08:27:08,10月-26,9,、没有失败，只有暂时停止成功！。,10月-26,10月-26,Sunday,October 4,2026,10,、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,08:27:08,08:27:08,08:27,10/4/2026 8:27:08 AM,11,、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,10月-26,08:27:08,08:27,Oct-26,04-Oct-26,12,、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,08:27:08,08:27:08,08:27,Sunday,October 4,2026,13,、不知香积寺，数里入云峰。,10月-26,10月-26,08:27:08,08:27:08,October 4,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,04 十月 2026,8:27:08 上午,08:27:08,10月-26,15,、楚塞三湘接，荆门九派通。,。,十月 26,8:27 上午,10月-26,08:27,October 4,2026,16,、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。,2026/10/4 8:27:08,08:27:08,04 October 2026,17,、空山新雨后，天气晚来秋。,8:27:08 上午,8:27 上午,08:27:08,10月-26,9,、杨柳散和风，青山澹吾虑。,10月-26,10月-26,Sunday,October 4,2026,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,08:27:08,08:27:08,08:27,10/4/2026 8:27:08 AM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,10月-26,08:27:08,08:27,Oct-26,04-Oct-26,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,08:27:08,08:27:08,08:27,Sunday,October 4,2026,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,10月-26,10月-26,08:27:08,08:27:08,October 4,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,04 十月 2026,8:27:08 上午,08:27:08,10月-26,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 26,8:27 上午,10月-26,08:27,October 4,2026,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2026/10/4 8:27:08,08:27:08,04 October 2026,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,8:27:08 上午,8:27 上午,08:27:08,10月-26,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.,感谢您的下载观看,专家告诉,