化學反應(yīng)工程朱炳辰答案

化學反響工程朱炳辰答案【篇一：化學反響工程】txt>課程編號：095111課程名稱：化學反響工程學時學分：72/4先修課程：物理化學、化工工藝學、化工原理、化工熱力學適用專一、課程性質(zhì)和任務(wù)1．課程性質(zhì)：化學反響工程是以化學反響器原理為主要線索，主要爭論化學反響過程需要解決的工程問題，是化工生產(chǎn)的龍頭、關(guān)鍵和核心，是一些根底學科諸如物理化學、傳遞過程、化學工藝等相互滲透與穿插而演化成的邊緣學科，其內(nèi)容主要涉及化學反響動力學、反響器中傳遞特性、反響器類型構(gòu)造、數(shù)學建模方法、操作分析及反響器設(shè)計，具有高度綜合性、廣泛根底性和自身獨特性。2．課程任務(wù)：培育學生將物理化學、傳遞過程、化學工藝、化工熱力學、掌握工程等學科學問用之于化學反響工程學的綜合力量；使學生把握化學反響工程學科的理論體系、爭論方法，了解學科前沿；使學生初步具備改進和強化現(xiàn)有反響技術(shù)和設(shè)備、開發(fā)的反響技術(shù)和設(shè)備、解決反響過程中的工程放大問題以及實現(xiàn)反響過程中最優(yōu)化的力量二、課程教學根本要求通過本課程的教學，要使學生系統(tǒng)地把握化學反響動力學規(guī)律、傳遞過程對化學反響的影響規(guī)律，把握反響器設(shè)計、過程分析及最正確化方法。本課程為必修考試科目；本課程承受總評成績評定方法，期末考試卷面成績占70%，尋常成30%。二、課程教學內(nèi)容〔一〕緒論〔二〕均相單一反響動力學和抱負反響器〔1〕概念與術(shù)語，包括化學反響式、化學計量方程、反響程度、轉(zhuǎn)化率、化學反響速率、反響動力學方程等。〔3〕抱負反響器的設(shè)計方程及其運用重點：化學反響動力學方程；抱負反響器設(shè)計方程〔2〕難點：動力學方程的建立；反響器設(shè)計計算〔三〕根本內(nèi)容復(fù)合反響反響動力學方程的表達法及動力學分析方法；抱負流淌反響器、平推流反響器、全混流反響器和循環(huán)反響器的各種操作流程；〔3〕反響器型式及操作評比的分析方法；和難點重點：復(fù)合反響動力學方程表達法；復(fù)合反響動力學特征分析；平推流反響器的串聯(lián)和全混流反響器的串聯(lián)。難點：可逆反響吸熱反響和放熱反響動力學特點推導(dǎo)與分析；循環(huán)反響器設(shè)計方程的數(shù)學推導(dǎo)；復(fù)合反響〔包括可逆反響、自催化反響、平行反響、連串反響〕在pfr和cstr反響器的優(yōu)化設(shè)計計算〔四〕根本內(nèi)容返混對反響過程的影響；停留時間分布的試驗測定及分布規(guī)律；活塞流模型、全混流模型、分散流模型、多級混合槽模型、軸向集中模型的假設(shè)及推導(dǎo)；重點和難點：重點：停留時間分布的概率函數(shù)及特征值；停留時間分布的實驗測定；解決均相反響過程問題的近似法即活塞流模型、全混流模型、分散流模型、多級混合槽模型、軸向集中模型的推導(dǎo)、結(jié)論及應(yīng)用比較。難點：停留時間分布試驗測定；抱負反響器兩函數(shù)和兩特征值；宏觀流體、微觀流體概念的理解；均相反響過程問題的近似法假設(shè)及推導(dǎo)?！菜摹硽夤滔啻呋错懕菊鲃恿W根本內(nèi)容固體催化劑組成、構(gòu)造及制備，以及催化反響過程的特征；非均相催化反響的七大步驟和反響速率的幾種表達式；物理吸附、冪函數(shù)型本征動力學方程及本征動力學方程的試驗測定；焦姆金吸附模型、弗魯?shù)吕锵Ｎ侥Ｐ?、蘭格繆爾吸附模型〔抱負吸附模型〕及雙曲本征動力學方程推理?！?〕重點：非均相催化反響速度表達；非均相催化反響過程；雙曲型本征動力學方程〔2〕難點：催化劑的構(gòu)造及表征；蘭格繆爾吸附模型、焦姆金吸附模型、弗魯?shù)吕锵Ｎ侥Ｐ??！?〕催化劑顆粒內(nèi)的各種集中及其推斷準則；宏觀反響速率及有效〔2〕等溫宏觀反響動力學方程〔3〕催化劑外表外的傳質(zhì)、傳熱及催化劑失活重點：以顆粒為基準的有效集中；西勒模數(shù)物理意義；球形催化劑上等溫反響宏觀反響動力學方程的假設(shè)、建立、數(shù)學求解；難點：有效集中的假設(shè)及推導(dǎo)；方程求解涉及二階常微分方程的數(shù)學求解及泰勒級數(shù)近似處理?！擦硽夤滔啻呋潭ù卜错懫髁黧w在固定床內(nèi)的傳遞特性〔1〕重點：固定床的空隙率、體積當量直徑、面積當量直徑、比表面當量直徑、顆粒平均直徑；等溫多層絕熱床和多段絕熱反響器的設(shè)計計算?！?〕難點：厄根方程和修正雷諾準數(shù)；一維擬均相抱負流淌模型、一維擬均相非抱負流模型、二維擬均相模型、二維非均相模型的建立?！舶恕硽庖悍错戇^程及反響器氣液反響動力學，包括氣液反響步驟、反響過程的根底方程及五大反響過程的數(shù)理推導(dǎo)，以及瞬時反響過程、極慢反響過程、慢反響過程的結(jié)論；工業(yè)上常用的氣液反響器、鼓泡踏式反響器和填料塔式反響器的工藝計算。重點：氣液反響過程的根底方程及五大反響過程的數(shù)學求解；化學增加因子和膜內(nèi)轉(zhuǎn)換系數(shù)；填料塔式反響器工藝計算。難點：氣液反響過程的根底方程及五大反響過程的數(shù)學求解；填料塔式反響器工藝計算。〔九〕反響器的熱穩(wěn)定性和參數(shù)靈敏性根本內(nèi)容：全混流、管式反響器的熱穩(wěn)定性及反響器參數(shù)的靈敏性。重點：全混流、管式反響器的熱穩(wěn)定性；〔2〕難點：反響器參數(shù)的靈敏性；四、學時安排表五、材和教學參考書2023參考書：19812．《化學反響工程》．朱炳辰．化學工業(yè)出版社，1981reactionengineering,2nd,ed.,johnwiley,19722023年04月【篇二：化學反響工程一、二章】課教師郭奮，博士，教授，博導(dǎo)化學工程學院，教育部超重力工程爭論中心二、授課學時及內(nèi)容32302三、授課方式課堂講授結(jié)合自學和課堂爭論四、成績確定缺一次課扣2分〔不定期點名〕240%(20%，出勤20%)期末考試60%五、作業(yè)六、參考書?反響器的重要性以nh3的合成為例1.5h2＋0.5n2→nh3＋3h2co＋h2o→co2＋h2以自然氣為原料合成氨的工藝路線如下：ni?空氣，nife,cr36atm800~900℃1000~1200℃430℃,co3%123cu,20,co0.3%ni150atmfe,50?nh34?co256第一章緒論化學反響工程學的任務(wù)和范疇任何化工生產(chǎn)從原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程都可以概括為以下三個組成局部：原料的預(yù)處理〔提純、去雜、加熱?〕化學反響過程產(chǎn)物的分別〔吸取、精餾、萃取、結(jié)晶、冷凝?〕化學反響工程學是爭論工業(yè)規(guī)模的化學反響過程化學過程—由化學動力學爭論完成〔化學反響〕物理過程—a.流淌與混合過程〔動量傳遞〕b.傳質(zhì)過程〔質(zhì)量傳遞〕c.傳熱過程〔熱量傳遞〕核心內(nèi)容。化學反響工程的任務(wù)優(yōu)化設(shè)計〔確定工藝路線、設(shè)備放大、設(shè)備構(gòu)造尺寸、操作條件等〕。優(yōu)化操作〔在現(xiàn)有設(shè)備根底上發(fā)揮潛力〕。理論、技術(shù)和設(shè)備的爭論和開發(fā)。目的是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、安全、環(huán)?！?jīng)濟和社會效益最優(yōu)?；瘜W反響工程學的范疇化工熱力學平衡b.物理平衡〔如溶解度、蒸汽壓等〕物性數(shù)據(jù)〔如粘度、熱容、反響熱等〕反響動力學和催化劑動力學是爭論反響速率與濃度、溫度、壓力及催化劑之間的定量關(guān)系〔反響器型式、構(gòu)造尺寸等有賴于動力學〕。催化劑涉及到傳熱、微孔構(gòu)造、活性組分分布、制備條件對催化劑構(gòu)造的影響、再生等問題。化工工藝學反響過程是整個工藝過程的一環(huán)，因此要整體考慮才能總體最優(yōu)。傳遞過程工程掌握優(yōu)化操作、安全防范、緊急事故連鎖掌握等?；瘜W反響工程學的進展50年月隨著原子能的進展提出高倍數(shù)放大問題，以及石油化工的迅猛進展，反響器規(guī)模不斷增大，從均相到非均相、從動力學到傳遞等等?；瘜W反響工程學的內(nèi)容和分類化學反響工程學的內(nèi)容化學反響動力學特性的爭論本征動力學宏觀動力學反響器設(shè)計計算、過程分析及最優(yōu)化化學反響工程學的分類按反響系統(tǒng)涉及的相態(tài)分類均相—氣相、液相按操作方式分類間歇式連續(xù)式半連續(xù)式—一局部分批投料或取出，一局部連續(xù)進料或出料按反響器型式分類管式反響器—一般長徑比大于30槽式反響器—一般高徑比為1~3塔式反響器—一般高徑比為3~30按傳熱條件分類〔1〕【篇三：化學反響工程教案】程名稱：化學反響工程任課教師：所屬院部：教學班級：教學時間：化工1203-042023—20232學期1緒論第一章均相單一反響動力學和抱負反響器1.1根本概念1.2建立動力學方程的方法一、本次課主要內(nèi)容化學反響工程課程的性質(zhì)、反響器的分類及操作方式、反響器設(shè)計的根本方程和工業(yè)反響器的放大方法、化學反響速率的不同表示方式及其相互關(guān)系、化學反響速率方程的變換與應(yīng)用、化學反響動力學方程的計算、建立動力學方程的方法及其應(yīng)用。二、教學目的與要求了解化學反響工程的爭論對象、目的，把握化學反響工程的爭論內(nèi)容和爭論方法，生疏化學反響工程在工業(yè)反響過程開發(fā)中的作用。三、教學重點難點、化學反響工程的爭論目的、內(nèi)容和方法。四、教學方法和手段課堂講授、提問、爭論；使用多媒體教學方式。五、作業(yè)與習題布置3、6、7題2緒論一、化工生產(chǎn)中設(shè)備的分類化工產(chǎn)品的生產(chǎn)是通過肯定的工藝過程實現(xiàn)的，工藝過程是指從原料到制得產(chǎn)品的全過程。每個化工產(chǎn)品的工藝過程是不同的，但有共同的特點：1，工藝過程是由設(shè)備、管道、閥門和掌握儀表組成的；2不含化學反響的設(shè)備這類設(shè)備中沒有發(fā)生化學反響，只轉(zhuǎn)變物料的狀態(tài)，物理性質(zhì)，不轉(zhuǎn)變其化學性質(zhì)。在鼓風機和泵中只有能量的轉(zhuǎn)換，從中能轉(zhuǎn)換成機械能，輸送物料；在換熱器和冷卻塔中只轉(zhuǎn)變物料的溫度，物料的化學性質(zhì)沒有起變化；貯槽只是起貯存物料作用化學反響器在這類設(shè)備中發(fā)生了化學反響，通過化學反響轉(zhuǎn)變了物料的化學性質(zhì)圖中的一段爐、二段爐、變換爐、甲烷化爐、合成塔等都是化學反應(yīng)器。物料在反響器中發(fā)生了化學反響，物料性質(zhì)起了變化?？梢?，化學工業(yè)生產(chǎn)是由物理過程和化學反響過程組成的，其中化學反響過程是生產(chǎn)過程的關(guān)鍵?；瘜W反響器的任務(wù)是完成由原料轉(zhuǎn)變到產(chǎn)物的化學反響，是化工生產(chǎn)的核心設(shè)備。50年月初形成，是化學工程的一個分支。1957年如開了第一次歐洲化學反響工程伎議，會議確定了化學反響工程的爭論內(nèi)容和任務(wù)。處在進展階段。它的目的在于掌握工業(yè)規(guī)模的化學轉(zhuǎn)化率并最終到達恰當和成功的反響器設(shè)計。有各種因素對反響器設(shè)計起著重要作用，如流淌現(xiàn)象、質(zhì)量和熱量傳遞以及反響動力學。首先必需對這些因素了解，工業(yè)規(guī)模反響器的開發(fā)只能從上述因素間的關(guān)系和相化學反響工程的任務(wù)是爭論化學反響器中質(zhì)量和熱量的傳遞過程、流淌狀況和3反響動力學，最終目的是設(shè)計化學反響器。三、化學反響器的特點coco+h2o?co2+h2反響在固定床變換爐中進展，變換爐中裝有固體催化劑，反響過程如下：coh2oco、h2o由顆粒外外表到達顆粒內(nèi)外表；coh2oco2、h2co2、h2考察脫硫反響：h2s+nh4oh反響在吸取塔中進展，反響過程如下：h2sh2sh2snh4oh在液相中反響生成nh4hs和h2oco和h2o的反響區(qū)在催化劑顆粒的內(nèi)外表上，而脫硫反響的反響區(qū)在液相內(nèi)。整個反響過程包含傳遞過程和化學反響過程，相互交織在一起，不行分割。co和h2o在變換爐中的流淌狀況。變換爐直徑較大，氣體簡