《北学反应工程》敦橐 第二章均相反应动力学基础 2.3复合反应 将式(2-3-18)积分(设t0时Cp=CP)可得: (2)(1)(C4-CA) (2-3-20) 以及收率和得率的表达式: k1+k2 (2-3-21) a C 将式(2-3-19)积分,同样可得 (2-3-23) k (2-3-25) 根据选择性的定义可得: A2 将式(2-3-17)分别代入式(2-3-20)和(2-3-23)中可得 -exp-(k1+k2)小C k2 -exp(k1+k2)]c0(2-3-28) k1+k2 [板书] 3)讨论 [分析] 由上述各式中可以看出,对于平行的各反应具有相同的反应级数的复合 反应来说,它具有如下的动力学特征: (Ⅰ)如果各平行反应均为一级不可逆反应,则Ct曲线仍具有一级不 可逆反应的特征,可由ln(CACA0)对t坐标图上的直线斜率获得速率常数的 总和值 (Ⅱ)反应的收率和选择性均与组份的浓度无关(见式(2-3-2)和式 (2-3-26),而仅是反应温度的函数。若主反应的活化能E1大于副反应的活 化能E2,提高反应温度将有利于提高反产物的收率和选择性。而反应流体在 反应器内的接触方式将不会影响反应的收率或选择性。 (Ⅲ)将式(2-3-27)和(2-3-2)相除可得关于选择性的表达式 作者:傅杨武 第5页共16页《化学反应工程》教案 第二章 均相反应动力学基础 2.3 复合反应 ［板 书］ ［分 析］ 将式(2-3-18)积分(设 t=0 时 CP=CP0)可得： (2-3-20) 以及收率和得率的表达式： (2-3-21) A A P A P P P x k k k a a C C C X          +        = − − = 1 2 1 0 ,1 0 (2-3-22) 将式(2-3-19)积分，同样可得： (2-3-23) 1 2 2 A,2 S A0 A S S0 S k k k a a C C C C φ  +        = − − − = (2-3-24) A 1 2 2 A,2 S A0 S S0 S x k k k a a C C C X  +        − − = (2-3-25) 根据选择性的定义可得： (2-3-26) 将式(2-3-17)分别代入式(2-3-20)和(2-3-23)中可得： { [ ( ) ] 1 2 0 1 2 1 ,1 0 1 exp A A P P P k k t C k k k a a C C ⋅ − − +         + ⋅         − = − } (2-3-27) { [ ( ) ] 1 2 0 1 2 2 ,2 0 1 exp A A S S S k k t C k k k a a C C ⋅ − − +         + ⋅         − = − } (2-3-28) 3）讨论 由上述各式中可以看出，对于平行的各反应具有相同的反应级数的复合 反应来说，它具有如下的动力学特征： (Ⅰ) 如果各平行反应均为一级不可逆反应，则 C—t 曲线仍具有一级不 可逆反应的特征，可由 1n(CA/CA0)对 t 坐标图上的直线斜率获得速率常数的 总和值。 (Ⅱ)反应的收率和选择性均与组份的浓度无关(见式(2-3-2)和式 (2-3-26)，而仅是反应温度的函数。若主反应的活化能 E1 大于副反应的活 化能 E2，提高反应温度将有利于提高反产物的收率和选择性。而反应流体在 反应器内的接触方式将不会影响反应的收率或选择性。 (Ⅲ) 将式(2-3-27)和(2-3-2)相除可得关于选择性的表达式： 作者：傅杨武 第 5 页 共 16 页