要求，通常选取重点关注的、经济价值相对高的组分定义转化
率。
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⑸ 化学反应速率
反应速率定义为单位反应体积内反应程度
随时间的变化率。即：
r 1 d
V dt
mol m3s1
常用的还有以反应体系中各个组份分别定
义的反应速率。即：
rA
1 V
dnA dt
mol m3s1
第二节 均相反应动力学
① 先假设一个不可逆反应动力学方程，如 (-rA)=kf‘ (cA)，经过积分运算后得到：f(cA)=kt的 关系式。
② 将实验中得到的ti下的ci的数据代f(ci)函数 中，得到各ti下的f(ci)数据。
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③ 以t为横座标，f(ci)为纵座标，作ti-f(ci)曲线， 如果得到过原点的直线，则表明所假设的动力学 方程是可取的(即假设的级数是正确的)，其直线的 斜率即为反应速率常数k。否则重新假设另一动力 学方程，再重复上述步骤，直到得到直线为止。
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1.均相反应动力学方程
⑴ 定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式称为 反应动力学方程。
⑵ 大量实验表明，均相反应的速率是反应物系组成、温度和 压力的函数。而反应压力通常可由反应物系的组成和温度通过状态 方程来确定，不是独立变量。所以主要考虑反应物系组成和温度对 反应速率的影响。
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为了求取活化能E，可再选若干温度，作同样 的实验，得到各温度下k值。
以lnk对1/T作图，将得到一条直线，其斜率 即为-E/R，可求得E。可将n次实验所求得k和与之 相对应的1/T代入上式可以求出n个k0，取平均值 作为最后结果。
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第二章 化学反应工程基础
第一节 化学反应和反应器的分类
1. 化学反应的分类
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2. 反应器的分类
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⑴ 按操作方式分为：间歇反应器、连续反应器、半连续反应器
⑵ 按反应器型式来分类
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① 管式反应器：一般长径比大于30。主要用于快速的气
相和液相反应。
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② 釜式反应器：一般高径比为1—3。适用于 液相、液-液相、气-液相及液-固相反应。 ③ 塔式反应器：一般高径比在3—30之间。 ④ 流化床反应器 ⑤ 固定床反应器
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搅拌釜式反应器
重油的催化裂化流化床反应器
邻二甲苯氧化制苯酐多管式固定床反应器
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乙 苯 加 氢 气 液 塔 式 反 应 器
轻油裂解制乙烯管式非催化反应器
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3 连续流动反应器的两种理想器型
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⑴ 平推流（活塞流）反应器
① 在稳态操作时，在反应器的各个截面上，物 料浓度不随时间而变化；
② 反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变， 故反应速率随空间位置而改变，即反应速率的变化 只限于反应器的轴向。
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⑵ 全混流反应器 由于反应器中强烈的搅拌作用，使刚
进入反应器的物料与器内原有的物料瞬间 达到充分混合，使各点浓度相等且不随时 间变化，出口流体组成与器内相等。
4. 基本概念
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⑴ 化学反应式
aA bB rR sS
⑵ 化学反应计量式
aA bB rR sS
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把化学反应定义式和化学反应动力学方程 相结合，可以得到：
直接积分，可获得化学反应动力学方程的 积分形式。
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对一级不可逆反应，恒容过程，有：
由上式可以看出，对于一级不可逆反应， 达到一定转化率所需要的时间与反应物的初始 浓度cA0无关
2. 建立动力学方程的方法
⑶ 化学反应动力学方程有多种形式，对于均相反应，方程多 数可以写为（或可以近似写为，至少在一定浓度范围之内可以写为） 幂函数形式，反应速率与反应物浓度的某一方次呈正比。
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对于体系中只进行一个不可逆反应的过程
aA bB rol m3s1
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动力学方程表现的是化学反应速率与反应 物温度、浓度之间的关系。而建立一个动力学 方程，就是要通过实验数据回归出上述关系。
对于一些相对简单的动力学关系，如简单 级数反应，在等温条件下，回归可以由简单计 算手工进行。
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⑴ 积分法——适用于整数级的简单级数反应
例1：等温条件下进行醋酸 (A)和丁醇(B)的醋化反应： CH3COOH+C4H9OH=CH3COOC4H9+H2O 醋酸和丁醇的初始浓度分别为0.2332和
1.16kmolm-3。测得不同时间下醋酸转化量如表所示。
将各相移至等号的同一侧可得：
aA bB rR sS 0
化学反应计量式只表示参与化学反应的各组分之间的计量关
系，与反应历程及反应可以进行的程度无关。
化学反应计量式不得含有除1以外的任何公因子。但通常将关 键组分（关注的、价值较高的组分）的计量系数写为1。
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⑶ 反应程度（反应进度）
定义：
nI nI0
I
式中，nI为体系中参与反应的任意组分I的摩尔数，αI为
其计量系数，nI0为起始时刻组分I的摩尔数。
⑷ 转化率
xA
转化了的 A组分量 A组分的起始量
nA0 nA nA0
A必须是反应物，它在原料中的量按照化学计量方程计
算应当可以完全反应掉（与化学平衡无关），即转化率的最大
值应当可以达到100%，如果体系中有多于一个组份满足上述
kc为以浓度表示的反应速率常数，随反应级数的不同有不同
的因次。kc是温度的函数，在一般工业精度上，符合阿伦尼乌斯
方程：
E
kc kc0e RT
cA，cB分别为A，B组分的浓度 mol.m-3 m，n分别为A，B组分的反应级数，m+n为此反应的总级数
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如果反应级数与反应组份的化学计量系 数相同，即m=a并且n=b，此反应可能是基元 反应。基元反应的总级数一般为1或2，极个 别有3，没有大于3级的基元反应。对于非基 元反应，m，n多数为实验测得的经验值，可 以是整数，小数，甚至是负数。