化學(xué)反應(yīng)工程教案2(化工13)-胡江良

1、1化學(xué)反應(yīng)工程課程教案課次2課時(shí)2課型（請(qǐng)打√）理論課√討論課□實(shí)驗(yàn)課□習(xí)題課□其他□授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第1章均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器1.1基本概念1.2建立動(dòng)力學(xué)方程的方法教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：：1.掌握基本概念。2.掌握積分法、微分法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：積分法、微分法難點(diǎn)：最小方差分析法教學(xué)基本內(nèi)容方法及手段第1章均相單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和理想反應(yīng)器1.1基本概念1.1.1化學(xué)反應(yīng)式

2、與化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程1、化學(xué)反應(yīng)式、化學(xué)反應(yīng)式：將反應(yīng)物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物的過(guò)程用定量關(guān)系式予以描述，該定將反應(yīng)物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物的過(guò)程用定量關(guān)系式予以描述，該定量關(guān)系式稱為化學(xué)反應(yīng)式：量關(guān)系式稱為化學(xué)反應(yīng)式：注意：貌似方程式，其實(shí)并非方程式。注意：貌似方程式，其實(shí)并非方程式。a、b、r、s為參與反應(yīng)的各組為參與反應(yīng)的各組分的分子數(shù)，分的分子數(shù)，恒大于零恒大于零，稱為計(jì)量系數(shù)。，稱為計(jì)量系數(shù)。2、化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式、化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式：化學(xué)

3、計(jì)量方程表示的是反應(yīng)物、生成物在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中量的變化關(guān)化學(xué)計(jì)量方程表示的是反應(yīng)物、生成物在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中量的變化關(guān)系。系。為組分I計(jì)量系數(shù)。習(xí)慣上，如果I組分是反應(yīng)物，為負(fù)值，如I?I?果I組分是產(chǎn)物，為正值。I?講解......?????sSrRbBaA......?????sSrRbBaA0......)()(????????sSrRBbAa0......????????ISRBAISRBA?????31.1.3轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率目前普

4、遍使用關(guān)鍵組分A的轉(zhuǎn)化率來(lái)描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。其定義為：?組分組分A的選取的原則：的選取的原則：A必須是反應(yīng)物，它在原料中的量按照化學(xué)必須是反應(yīng)物，它在原料中的量按照化學(xué)計(jì)量方程計(jì)算應(yīng)當(dāng)可以完全反應(yīng)掉（與化學(xué)平衡無(wú)關(guān)），即轉(zhuǎn)化率的最大計(jì)量方程計(jì)算應(yīng)當(dāng)可以完全反應(yīng)掉（與化學(xué)平衡無(wú)關(guān)），即轉(zhuǎn)化率的最大值應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到值應(yīng)當(dāng)可以達(dá)到100%100%，如果體系中有多于一個(gè)組份滿足上述要求，通常選，如果體系中有多于一個(gè)組份滿足上述要求，通常

5、選取重點(diǎn)關(guān)注的、經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對(duì)高的組分定義轉(zhuǎn)化率。取重點(diǎn)關(guān)注的、經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對(duì)高的組分定義轉(zhuǎn)化率。轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)程度的關(guān)系轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)程度的關(guān)系?結(jié)合結(jié)合?得到：得到：注意：注意：1、目前普遍使用關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率來(lái)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度、目前普遍使用關(guān)鍵組分的轉(zhuǎn)化率來(lái)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度；2、關(guān)鍵組分只針對(duì)反應(yīng)物而言；、關(guān)鍵組分只針對(duì)反應(yīng)物而言；3、針對(duì)不同的反應(yīng)物，計(jì)算出來(lái)的轉(zhuǎn)化率不一樣。、針對(duì)不同的反應(yīng)物，計(jì)算出來(lái)的轉(zhuǎn)化率不一樣。4、計(jì)算轉(zhuǎn)化率

6、的基準(zhǔn)，也即初始狀態(tài)的選擇問(wèn)題。、計(jì)算轉(zhuǎn)化率的基準(zhǔn)，也即初始狀態(tài)的選擇問(wèn)題。連續(xù)反應(yīng)器：進(jìn)口處的狀態(tài)；連續(xù)反應(yīng)器：進(jìn)口處的狀態(tài)；間歇反應(yīng)器：開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的狀態(tài)；間歇反應(yīng)器：開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的狀態(tài)；串聯(lián)反應(yīng)器：可以進(jìn)入第一個(gè)反應(yīng)器的原料為準(zhǔn)（總轉(zhuǎn)化率），也串聯(lián)反應(yīng)器：可以進(jìn)入第一個(gè)反應(yīng)器的原料為準(zhǔn)（總轉(zhuǎn)化率），也可以某一反應(yīng)器入口進(jìn)料組成為基準(zhǔn)（分段轉(zhuǎn)化率）?？梢阅骋环磻?yīng)器入口進(jìn)料組成為基準(zhǔn)（分段轉(zhuǎn)化率）。1.1.4化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率?反應(yīng)

7、程度是一個(gè)廣度量，不能代表速度。反應(yīng)程度是一個(gè)廣度量，不能代表速度。反應(yīng)速率：反應(yīng)速率：嚴(yán)格定義嚴(yán)格定義:單位反應(yīng)物系中反應(yīng)程度隨時(shí)間的變化率。單位反應(yīng)物系中反應(yīng)程度隨時(shí)間的變化率。??在反應(yīng)系統(tǒng)中，在在反應(yīng)系統(tǒng)中，在單位反應(yīng)時(shí)間單位反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，內(nèi)，單位反應(yīng)區(qū)單位反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)物的反應(yīng)量中反應(yīng)物的反應(yīng)量或產(chǎn)物的生成量（濃度、分壓、摩爾數(shù)）?；虍a(chǎn)物的生成量（濃度、分壓、摩爾數(shù)）。A0A0AAAnnnAx???組分的起始量組分量轉(zhuǎn)化了的0AA