化学反应过程与设备

均相反应器的设计和优化

项目2 反应器设计和 优化

均相反应器的设计和优化

问题： 1 反应器设计的任务是什么？ 2 如何完成反应器的设计任务？ 3 什么是反应器的优化？ 4 如何进行反应器的优化？

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均相反应器的设计和优化

任务1 间歇操作釜式反应器设计

工作任务： 根据化工产品的生产条件和工艺要求进行间歇操作釜式 反应器的设计。

解决思路： 根据反应特性和工艺要求初步选定反应器类型后，然后计 算出反应器的有效体积，进而算出反应器体积，并根据国家 或行业化工设备标准进行选型。

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均相反应器的设计和优化

一、反应器中的流体流动模型

流动模型 是对反应器中流体流动与返混状态的描述。反应器中 流体的流动模型是针对连续过程而言的。 理想臵换流动模型 理想流动 模型 理想混合流动模型

特点：返混量为无穷大；反应釜内 物料的各种参数完全一致；存在停 留时间分布。 理想混合的适用条件？

特点：没有返 混，或者返混 量为零；垂直 于流动方向任 一横截面上物 料的所有参数 都相同；而沿 流动方向上连 续变化。 理想臵换的适 用条件？

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均相反应器的设计和优化

反应器内反应物的浓度变化： 理想混合流动 理想臵换流动

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均相反应器的设计和优化

返混不是一般意义上的混合，而是专指不同时刻进

课程名称《 化学反应工程 》

考核时间：120分钟 考核方式：闭卷 课程类型：考试 题号 题分 一 20 二 20 三 10 四 30 五 20 六 总分 100

一、选择题（总分20分，每题2分）

1. 对于非均相液-液分散过程，应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式

2. 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气

3. 反应A + B → C，已知k?0.15s，则反应级数n=（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

4. “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_（ ）。 A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力

5. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=（ ）。

?1nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0

nP?

课程名称《 化学反应工程 》

考核时间：120分钟 考核方式：闭卷 课程类型：考试 题号 题分 一 20 二 20 三 10 四 30 五 20 六 总分 100

一、选择题（总分20分，每题2分）

1. 对于非均相液-液分散过程，应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式

2. 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气

3. 反应A + B → C，已知k?0.15s，则反应级数n=（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

4. “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_（ ）。 A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力

5. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=（ ）。

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第一章烃类热裂解

第一节热裂解过程的化学反应与反应机理问题1：什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？

烃类热裂解的过程是很复杂的，即使是单一组分裂解也会得到十分复杂的产物，例如乙烷热裂解的产物就有氢，甲烷，乙烯，丙烯，丙烷，丁烯，丁二烯，芳烃和碳等以上组分，并含有未反应的乙烷。

因此，必须研究烃类热裂解的化学变化过程与反应机理，以便掌握其内在规律。

烃类裂解过程按先后顺序可划分为一次反应和二次反应。

◆一次反应：由原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应。

◆二次反应：主要是指一次反应生成的乙烯，丙烯等低级稀烃进一步发生反应生成多种产物，甚至最后生成焦或碳。一．烃类热裂解的一次反应

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问题2：什么叫键能？

问题3：简述烷烃热裂解一次反应的规律性。

（一）烷烃热裂解

1.脱氢反应: C n H2n+2==C n H2n+H2

2.断链反应：

C m+n H2(m+n)+2==C m H2m+C n H2n+2 3．裂解的规律性

表1-2各种键能比较

碳氢键键能，kJ/mol H3C—H 426. 8

CH3CH2—H 405. 8

CH3CH2CH2—H 397. 5

CH3—CH—H

篇一：化学反应速率与限度

一、教学衔接：

1、作业讲解 2、教学导入

第讲 化学反应速率与限度

二、教学内容：

知识点一：化学反应速率

1、速率的表达式： 注意：

①化学反应速率均取

②这种化学反应速率的表示方法不适用于描述固态或纯液态物质

③同一方程式中各物质在同一时间段内速率之间的关系： 2、影响化学反应速率的因素

（1）温度：（2）浓度：（3）压强：（4）催化剂：（5）充入稀有气体：

A．恒容时，充入稀有气体 →B．恒压时，充入稀有气体 →

【跟踪练习1】

1．合成氨的反应为：N2＋3H22NH3，其反应的速率可分别表示为v(H2)、v(N2)、v(NH3)（单位为mol/(L·s)），则下列关系正确的是（ ）A．v(H2)＝v(N2)＝v(NH3)B．v(H2)＝3v(N2) C．v(N2)＝2v(NH3) D．v(NH3)＝3/2v(H2) 2．一定条件下，反应N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物

质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为

3．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 ( )

A．v(CO)＝1.5

PLC在化学反应装置中的应用

摘要

随着社会的不断进步和各种轻工业的飞速发展，化学化工厂已经成为不可缺少乃至对国民经济产生至关重要的一门行业。在化学化工厂中有各种化学装置，可以说化学装置的应用是很普遍的，并且在工业中占有非常重要的地位。

本文主要设计一种用可编程控制器用于化学反应装置过程中的系统，可编程控制器是一个智能控制器，他有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警和控制等功能。我们所设计的这个系统，有两种状态一种是自动状态，另一种是手动状态，在这里我们主要对自动进行研究。系统可以对温度进行及时显示；一旦温度超出给定范围就报警；而且温度的给定值是可以预置，这就给于各种化学物质的反应提供了条件。整个系统充分利用了现代先进技术，提高了劳动生产率，改善了劳动条件，减轻了工人劳动强度，不仅可以克服人为的不稳定因素，而且可以吸收人为调节的优点，为现代化的生产管理提供了强有力的物质条件，为社会的发展和进步服务。 关键词：PLC 化学反应装置 PID 数码显示

Abstract

Along with social progress and the rapid development of a variety of lig

《化学反应原理》全解题库

专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应中的热效应

1.A下列说法错误的是 （ ） A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应在常温下一定很容易发生

C．反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D．吸热反应在一定的条件下也能发生

2.A下列叙述中正确的是 ( ) A.在稀溶液中1mol酸和1mol碱完全反应所放出的热量,叫做中和热 B.在101kPa时1mol物质燃烧时的反应热叫做该物质的标准燃烧热 C.热化学方程式中,各物质前的化学计量数不表示分子个数

D.如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,则发生的反应是放热反应。

3．A下列反应属于吸热反应的是 ( ) 酶 A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O B

篇一：化学反应速率和限度说课稿

《化学反应速率和限度》说课稿

（必修2 第二章第三节）

《化学反应速率和限度》说课稿

今天，我参加说课的内容是人教版《普通高中课程标准实验教科书化学（必修2） 》第二章第三节《化学反应速率和限度》。新课标中将本节分为两课时:

第一课时：化学反应的速率 第二课时：化学反应的限度

下面我将从教材、教学目标、教学方法、学法、教学程序、设计体会六个方面谈一谈关于《化学反应速率和限度》第一课时的设计：

一、说教材 1.地位和功能

本章内容分为两个部分──化学反应与能量、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时，本章内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。

在前面两节中，教材着重探讨化学能向其他形式的能量（如热能和电能）的转化，并指出化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化是化学反应的两大基本特征。本节教材则是从另一个角度研究化学反应，探讨人类面对具体的化学反应要考虑的

【习题1-1】在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应 2CH3OH＋O2—→2HCHO＋2H2O 2CH3OH＋2O2→2CO＋4H2O

进入反应器的原料中，甲醇：空气，水蒸气＝2：4：1.3(摩尔比)，反应后甲醇的转化率达72％，甲醛的收率为69.2％。试计算 (1)反应的选择性； (2)反应器出口气体组成。

分析：按国内的定义式计算选择性、收率。自己设定进料流量。计算反应器出口处各组分的摩尔流量。 解：（1）反应的选择性

(2) 以进料中甲醇的摩尔流量为2mol/ h为基准，则进料中空气4mol/h，水蒸汽1.3mol/h 出口处 甲醇：2(1-0.72)＝0.56 mol/h 甲醛 2×0.692＝1.384 mol/h N2 4×0.79 ＝3.16 mol/h

O2 4×0.21－0.5×2×0.692－(0.72－0.692)×2＝0.092 mol/h H2O 1.3＋2×0.692＋4×(0.72－0.692)＝2.796 mol/h CO 2×(0.72－0.692)＝0.056 mol/h ∑ni＝8.048 mol/h ∴出口处气体组成为:

y甲醇＝6.96% y甲醛＝17.20% yH2O＝34.74% yO2

1、相基元反应A+2B→2P在30℃和常压下的反应速率常数kc=2.65×104m6kmol-2s-1。现以气相分压来表示速率方程，即(?rA)=kPpApB2，求kP=?（假定气体为理想气体）

T?273?30?303Kkc?2.65?104m6kmol?2s?1c?pRT22cABp?p??rA?kcc?kcA?B?RT?RT?2?rA?kppApB

kc2.65?104m6kmol?2s?1kP??3(RT)8.314kJ?kmol?1K?1?303K??3?1.655?10?6kmol?m?3s-1kPa-32、考虑反应A?3P，其动力学方程为?rA??示的动力学方程。

1dnAn??kA试推导在恒容下以总压表VdtVt?0t?tpA??3pA0?p总?V1?3pA0?p总?nA?22RT VdnA??dp总2RT?V??3pA0?p总?Vdp总???12RT??k2RT??VdtVdp总??3pA0?p总?dt3、丁烷在700℃，总压为0.3MPa的条件下热分解反应：

C4H10→2C2H4+H2 (A) (R) (S)

AnA0pA0nApAP003?nA0?nA?3?pA0?pA?p总pA03pA0?2pA

起始