化學反應工程的研究內容,化學反應工程的主要研究內容有哪兩個方面

2021-05-29 10:07:41 字數 3541 閱讀 4641

1樓:手機使用者

內容主要包括以下幾個方面:

①研究化學反應規律,建立反應動力學模型 亦即對所研究的化學反應,以簡化的或近似的數學表示式來表述反應速率和選擇率與溫度和濃度等的關係。這本來是物理化學的研究領域,但是化學反應工程工作者由於工業實踐的需要,在這方面也進行了大量的工作。不同之處是,化學反應工程工作者著重於建立反應速率的定量關係式,而且更多地依賴於實驗測定和資料關聯。

多年來,已發展了一整套動力學實驗研究方法,其中包括各種實驗用反應器的使用、實驗資料的統計處理方法和實驗規劃方法等。  ②研究反應器的傳遞規律,建立反應器傳遞模型 亦即對各類常用的反應器內的流動、傳熱和傳質等過程進行理論和實驗研究,併力求以數學式予以表達。由於傳遞過程只是物理的,所以研究時可以避免化學反應,用廉價的模擬物系(如空氣、水、砂子等)代替實際反應物系進行實驗。

這種實驗常稱為冷態模擬實驗,簡稱冷模實驗。傳遞過程的規律可能因裝置尺寸而異,冷模實驗所採用的裝置應是一系列不同尺寸的裝置;為可靠起見,所用裝置甚至還包括與工業規模相仿的大型實驗裝置。各類反應器內的傳遞過程大都比較複雜,有待更深入地去研究。

 ③研究反應器內傳遞過程對反應結果的影響 對一個特定反應器內進行的特定的化學反應過程,在其反應動力學模型和反應器傳遞模型都已確定的條件下,將這些數學模型與物料衡算、熱量衡算等方程聯立求解,就可以**反應結果和反應器操作效能。由於實際工業反應過程的複雜性,至今尚不能對所有工業反應過程都建立可供實用的反應動力學模型和反應器傳遞模型。因此,進行化學反應工程的理論研究時,概括性地提出若干個典型的傳遞過程。

例如:伴隨著流動發生的各種不同的混合,如返混、微觀混合、滴際混合等;反應過程中的傳質和傳熱,包括反應相外傳質和傳熱(傳質和反應相繼發生)和反應相內傳質和傳熱(反應和傳質同時進行)。然後,對各個典型傳遞過程逐個地進行研究,忽略其他因素,單獨地考察其對不同型別反應結果的影響。

例如,對反應相外的傳質,理論研究得出其判據為達姆科勒數dα,並已匯出當dα取不同值時外部傳質對反應結果的影響程度。同樣,對反應相內的傳質,也得出了相應的判據西勒模數 φ。這些理論研究成果構成了本學科內容的重要組成部分。

這些成果一般並不一定能夠直接用於反應器的設計,但是對於分析判斷卻有重要的指導意義。

化學反應工程的主要研究內容有哪兩個方面

2樓:無畏無懼

有三個方面

化學反應工程的研究內容主要包括以下幾個方面:

①研究化學反應規律,建立反應動力學模型 亦即對所研究的化學反應,以簡化的或近似的數學表示式來表述反應速率和選擇率與溫度和濃度等的關係.這本來是物理化學的研究領域,但是化學反應工程工作者由於工業實踐的需要,在這方面也進行了大量的工作.不同之處是,化學反應工程工作者著重於建立反應速率的定量關係式,而且更多地依賴於實驗測定和資料關聯.

多年來,已發展了一整套動力學實驗研究方法,其中包括各種實驗用反應器的使用、實驗資料的統計處理方法和實驗規劃方法等.

②研究反應器的傳遞規律,建立反應器傳遞模型 亦即對各類常用的反應器內的流動、傳熱和傳質等過程進行理論和實驗研究,併力求以數學式予以表達.由於傳遞過程只是物理的,所以研究時可以避免化學反應,用廉價的模擬物系(如空氣、水、砂子等)代替實際反應物系進行實驗.這種實驗常稱為冷態模擬實驗,簡稱冷模實驗.

傳遞過程的規律可能因裝置尺寸而異,冷模實驗所採用的裝置應是一系列不同尺寸的裝置;為可靠起見,所用裝置甚至還包括與工業規模相仿的大型實驗裝置.各類反應器內的傳遞過程大都比較複雜,有待更深入地去研究.

③研究反應器內傳遞過程對反應結果的影響 對一個特定反應器內進行的特定的化學反應過程,在其反應動力學模型和反應器傳遞模型都已確定的條件下,將這些數學模型與物料衡算、熱量衡算等方程聯立求解,就可以**反應結果和反應器操作效能.由於實際工業反應過程的複雜性,至今尚不能對所有工業反應過程都建立可供實用的反應動力學模型和反應器傳遞模型.因此,進行化學反應工程的理論研究時,概括性地提出若干個典型的傳遞過程.

例如:伴隨著流動發生的各種不同的混合,如返混、微觀混合、滴際混合等;反應過程中的傳質和傳熱,包括反應相外傳質和傳熱(傳質和反應相繼發生)和反應相內傳質和傳熱(反應和傳質同時進行).然後,對各個典型傳遞過程逐個地進行研究,忽略其他因素,單獨地考察其對不同型別反應結果的影響.

例如,對反應相外的傳質,理論研究得出其判據為達姆科勒數dα,並已匯出當dα取不同值時外部傳質對反應結果的影響程度.同樣,對反應相內的傳質,也得出了相應的判據西勒模數 φ.這些理論研究成果構成了本學科內容的重要組成部分.

這些成果一般並不一定能夠直接用於反應器的設計,但是對於分析判斷卻有重要的指導意義.

化學反應工程的研究目標

3樓:手機使用者

化學反應工程的早期研究主要是針對流動、傳熱和傳質對反應結果的影響,如德國g.達姆科勒、美國o.霍根和k.

m.華生以及蘇聯α.д.

弗蘭克-卡曼涅斯基等人的工作。當時曾取名化工動力學或巨集觀動力學,著眼於對化學動力學作出某些修正以應用於工業反應過程。2023年霍根與華生合著的《化工過程原理》第三分冊中論述了動力學和催化過程。

50年代,有一系列重要的研究**發表於《化學工程科學》雜誌,對反應器內部發生的若干種重要的、影響反應結果的傳遞過程,如返混、停留時間分佈、微觀混合、反應器的穩定性(見反應器動態特性)等進行研究,獲得了豐碩的成果,從而促成了第一屆歐洲化學反應工程討論會的召開。

50年代末到60年代初,出版了一系列反應工程的著作,如s.m.華拉斯的《化工動力學》,o.

列文斯比爾的《化學反應工程》等,使學科體系大體形成。此後,一方面繼續進行理論研究,積累資料,並應用於實踐;另一方面,把應用範圍擴充套件至較複雜的領域,形成了一系列新的分支。例如:

應用於石油煉製工業和石油化工中,處理含有成百上千個組分的複雜反應體系,發展了一種新的處理方法,即集總方法(見反應動力學);應用於高分子化工中的聚合反應過程,出現了聚合反應工程;應用於電化學過程,出現了電化學反應工程;應用於生物化學工業中的生化反應體系,出現了生化反應工程;應用於冶金工業的高溫快速反應過程,出現了冶金化學反應工程等。

化學反應工程的研究分類

4樓:筱果

工業反應過程中既有化

學反應,又有傳遞過程。傳遞過程的存在並不改變化學反應規律,但卻改變了反應器內各處的溫度和濃度,從而影響到反應結果,例如影響到轉化率和選擇率(見化學計量學)。由於物系相態不同,反應規律和傳遞規律也有顯著的差別,因此在化學反應工程研究中通常將反應過程按相態進行分類,如區分為單相反應過程和多相反應過程,後者又可區分為氣固相反應過程、氣液相反應過程以及氣液固相反應過程等。

化學反應工程的基本內涵有哪些

5樓:匿名使用者

有三個方面 化學反應工程的研究內容主要包括以下幾個方面: ①研究化學反應規律,建立反應動力學模型亦即對所研究的化學反應,以簡化的或近似的數學表示式來表述反應速率和選擇率與溫度和濃度等的關係.這本來是物理化學的研究領域

化學反應工程的基本內涵是什麼?

6樓:大神

有三個方面 化學反應工程的研究內容主要包括以下幾個方面: ①研究化學反應規律,建立反應動力學模型亦即對所研究的化學反應,以簡化的或近似的數學表示式來表述反應速率和選擇率與溫度和濃度等的關係.這本來是物理化學的研究領域,

化學反應工程的研究目標,化學反應工程的主要研究內容有哪兩個方面

化學反應工程的早期研究主要是針對流動 傳熱和傳質對反應結果的影響,如德國g.達姆科勒 美國o.霍根和k.m.華生以及蘇聯 弗蘭克 卡曼涅斯基等人的工作。當時曾取名化工動力學或巨集觀動力學,著眼於對化學動力學作出某些修正以應用於工業反應過程。1947年霍根與華生合著的 化工過程原理 第三分冊中論述了動...

研究化學反應速度的科學叫什麼,研究化學反應速率的實驗,為什麼選擇用Na2S2O

第五章化學反應速度 學時 3 前面我們已經學習了化學熱力學知識,通過一些熱力學計算,我們可以預言那些反應能夠發生,進行的條件程度如何。但是它不能告訴我們反應進行的速度。有些反應,進行的趨勢很大,但速度太慢,致使其反應長久不能被覺察。例如 在常溫下h2和o2化合生成h2o,其反應的 g 為 237.1...

化學反應原理,化學反應方程式原理

不對,化學反應能否自發進行要看混亂度與熵變關於 混亂度 固體 液體 氣體 混亂度 增大,即 s 0 你可以這麼想 氣體分子運動速率最快,到處亂竄,很混亂 液體次之,較混亂 固體最慢 然後是 熵判據 s 0,即混亂度增大,正反應自發 s 0,即混亂度減小,正反應不自發 但是 熵判據 只能解釋一部分反應...