化学反应工程Chemical reaction engineering,CRE朱岩主讲化生学院化工系
1 化学反应工程 (Chemical reaction engineering, CRE) 主讲 朱岩 化生学院 化工系
当我们在开发一个新反应过程、设计一个新反应装备、改造一个已投产的反应过程时和强化一个已投产的反应装备时，要定性与定量地考虑以下十个问题：1.化学热力学一一各类化学反应的平衡问题2.化学动力学一一催化剂开发、动力学研究3.反应器选型一一PFR？CSTR?4.传热与反应之间的关系5.传质与反应之间的关系Question???6.流体流动与反应之间的关系7.复合反应体系的选择率与收率8.反应器的材质9.操作条件优化10.反应器的稳定性，操作灵敏性，操作适应性
2 当我们在开发一个新反应过程、设计一个新反应装备、 改造一个已投产的反应过程时和强化一个已投产的反应装 备时，要定性与定量地考虑以下十个问题： 1.化学热力学－－各类化学反应的平衡问题 2.化学动力学－－催化剂开发、动力学研究 3.反应器选型－－PFR？CSTR？ 4.传热与反应之间的关系 5.传质与反应之间的关系 6.流体流动与反应之间的关系 7.复合反应体系的选择率与收率 8.反应器的材质 9.操作条件优化 10.反应器的稳定性,操作灵敏性,操作适应性 Question???
绪论第一章物质转化过程工业中的化学加工工业行业分为两大类以物质转化为核心的过程工业和以物件的加工和组装为核心的装备和产品制造工业过程工业（processindustry）包括进行物理转化和化学转化两类过程
3 ◼ 工业行业分为两大类： 以物质转化为核心的过程工业和以物件的加工和 组装为核心的装备和产品制造工业。 过程工业（ process industry ）包括进行物理转化 和化学转化两类过程。 第一章 绪论 一. 物质转化过程工业中的化学加工
化学反应过程是一个综合化学反应与动量、质量、热量传递交互作用的宏观反应过程动量传递热量传递三传一反质量传递化学反应
4 三传一反 动量传递 热量传递 质量传递 化学反应 化学反应过程是一个综合化学反应与动量、质量、 热量传递交互作用的宏观反应过程
动量传递过程流动因素A→BACAO
5 动量传递过程——流动因素 ◼ A→B A A r C= A 0 t C C e A A − = CA0 CA
热量传递过程——传热因素E=kcA→B4RTAk=k.eACAO6
6 热量传递过程——传热因素 ◼ A→B A CA0 CA 0 E RT k k e − A A = r kC =
星——传质因素质量传递过程t
7 质量传递过程——传质因素
此处反应较快边缘反应物浓度高中央反应物浓度低R
8 R 边缘反应物浓度高 中央反应物浓度低 此处反应较快
总之，过程工业一一化学工程学在发展过程中不断向科技新领域渗透拓展，应用对象已经涵盖了所有与物质的物理、化学加工过程相联系的工业部门，包括石油炼制、化学工业、能源工业、航空、军事、治金、环保工业、建材、印染、生物技术、医药、食品、造纸等工业部门。PI的特点：原料产品、加工过程、增加产量
9 总之，过程工业——化学工程学在发展过程中不 断向科技新领域渗透拓展，应用对象已经涵盖了所有 与物质的物理、化学加工过程相联系的工业部门，包 括石油炼制、化学工业、能源工业、航空、军事、冶 金、环保工业、建材、印染、生物技术、医药、食品、 造纸等工业部门。 PI的特点：原料产品、加工过程、增加产量
厂二，化学反应工程的发展简史第一阶段：古代的化学生产（17世纪以前）古代化学具有实用和经验的特点，尚未形成理论体系，是化学的萌芽时期：「尚未形成有规模的化学加工实践实用化学一→炼丹和炼金冶金化学←一B医药化学生产硫酸
10 第一阶段：古代的化学生产（17世纪以前） 古代化学具有实用和经验的特点，尚未形成理论体系，是 化学的萌芽时期；尚未形成有规模的化学加工实践。 二. 化学反应工程的发展简史 实用化学 炼丹和炼金 冶金化学 医药化学 生产硫酸