卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 绪 论 ■化学反应过程与设备概述 ■化学反应器的分类 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
绪 论 化学反应过程与设备概述 化学反应器的分类
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 化学反应过程与设备概述 任何化学品的生产,都离不开三个阶段:原料预处理、化学反应、产 精制。 化学反应过程是化工生产过程的核心 物理过程的原理和操作设备——《流体流动与传热》和《传质与分离技 术》 化学反应过程的原理和反应设备—《化学反应过程与设备》,属于化 学反应工程的范畴 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
化学反应过程与设备概述 任何化学品的生产，都离不开三个阶段：原料预处理、化学反应、产品 精制。 化学反应过程是化工生产过程的核心 物理过程的原理和操作设备——《流体流动与传热》和《传质与分离技 术》 化学反应过程的原理和反应设备——《化学反应过程与设备》，属于化 学反应工程的范畴
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 ■化学反应过程与设备的研究目的 研究目的:使化学工业生产中的反应过程最优化。 (1)设计最优化:由给定的生产任务,确定反应器的型式 和适宜的尺寸及其相应的操作条件 (2)操作最优化:在反应器投产运行之后,还必须根据各 种因素和条件的变化作相应的修正,以使它仍能处于最优的 条件下操作 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
化学反应过程与设备的研究目的 研究目的：使化学工业生产中的反应过程最优化。 （1）设计最优化：由给定的生产任务，确定反应器的型式 和适宜的尺寸及其相应的操作条件 （2）操作最优化：在反应器投产运行之后，还必须根据各 种因素和条件的变化作相应的修正，以使它仍能处于最优的 条件下操作
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 ■化学反应过程与设备的研究内容 从实验室开发到工业生产存在放大效应。 在工业反应器中实际进行的过程不但包括有化学反应,还伴随 有各种物理过程,如热量的传递、物质的流动、混和和传递等, 所有这些传递过程使得反应器内产生温度分布和浓度分布,从而 影响反应的最终结果。 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
从实验室开发到工业生产存在放大效应。 在工业反应器中实际进行的过程不但包括有化学反应，还伴随 有各种物理过程，如热量的传递、物质的流动、混和和传递等， 所有这些传递过程使得反应器内产生温度分布和浓度分布，从而 影响反应的最终结果。 化学反应过程与设备的研究内容
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 化学动力学特性的研究:在实验室的小反应器内进 行,完全排除传递过程的影响。 流动、传递过程对反应的影响 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
➢ 化学动力学特性的研究：在实验室的小反应器内进 行，完全排除传递过程的影响。 ➢ 流动、传递过程对反应的影响
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 处理整个反应工程的问题需要具备三个方面的知识(三传一反) a化学反应的规律(反应动力学); b传递过程的规律(质量、热量和动量的传递); C.上述两者的结合。 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
处理整个反应工程的问题需要具备三个方面的知识（三传一反）： a.化学反应的规律（反应动力学）； b.传递过程的规律（质量、热量和动量的传递）； c.上述两者的结合
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 化学反应过程与设备的研究作用 作用 (1)反应器的合理选型 (2)反应器操作的优选条件 (3)反应器的工程放大 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
作用： （1）反应器的合理选型 （2）反应器操作的优选条件 （3）反应器的工程放大 化学反应过程与设备的研究作用
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 化学反应过程与设备的基本研究方法 ■以相似论和因次论为基础的经验法 基本程序:确定影响因素; 用因次分析法确定准数; 实验数据回归,得出准数关联式; 根据相似论,用准数关联式进行放大。 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
以相似论和因次论为基础的经验法 基本程序：确定影响因素； 用因次分析法确定准数； 实验数据回归，得出准数关联式； 根据相似论，用准数关联式进行放大。 化学反应过程与设备的基本研究方法
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 ■数学模型法 数学模型方法 用数学模型来分析和研究化学反应过程与设备的工程问题。 数学模型就是用数学语言来表达过程各种变量之间的关系。 数学模型方法的一般过程: 基本特征是过程的分解和过程的简化 将化学反应器内进行的过程分解为化学反应过程和物理传递 过程,然后分别研究化学反应规律和传递过程规律 经过合理简化,这些子过程都能建立数学方程表述,化学反 应过程的性质、行为和结果通过方程的联立求解获得。 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
数学模型法 ➢ 数学模型方法 用数学模型来分析和研究化学反应过程与设备的工程问题。 数学模型就是用数学语言来表达过程各种变量之间的关系。 ➢ 数学模型方法的一般过程: 基本特征是过程的分解和过程的简化 将化学反应器内进行的过程分解为化学反应过程和物理传递 过程，然后分别研究化学反应规律和传递过程规律。 经过合理简化，这些子过程都能建立数学方程表述，化学反 应过程的性质、行为和结果通过方程的联立求解获得
卩申报省级精品课程 《化学反应过程与设备》 精品课程 合理地简化来源于对过程有深刻的、本质的理解。 要求:不失真; 能满足应用的要求; 能适应当前实验条件,以便进行模型鉴别和参数估值; 能适应现有计算机的能力。 数学模型方法的实质 将复杂的实际过程按等效性原则做出合理的简化,使之易于数 学描述。实验是基础,数学方法和计算技术是成功的关键。 常州工程职业技术学院 《化学反应过程与设备》课程组
合理地简化来源于对过程有深刻的、本质的理解。 要求：不失真； 能满足应用的要求； 能适应当前实验条件，以便进行模型鉴别和参数估值； 能适应现有计算机的能力。 ➢ 数学模型方法的实质 将复杂的实际过程按等效性原则做出合理的简化，使之易于数 学描述。实验是基础，数学方法和计算技术是成功的关键