第2章讲义转化率和反应器的尺寸
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化学反应工程__第2章_理想反应器讲解
平推流反应器（活塞流、理想置换反应器） Plug Flow Reactor(PFR)（无返混）
2020年8月15日星期六
返 混：不同停留时间的粒子间的混合 平推流：反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，
所有的物料在器内具有相同的停留时间。
2020年8月15日星期六
第一节 间歇反应器
1 物料衡算 2 热量衡算 3 反应容积的计算 4 间歇反应器的最优操作时间
例题2- 1
用间歇反应器进行乙酸和乙醇的酯化反应，每天生
产乙酸乙酯12000kg，其化学反应式为：
k1
CH3COOH C2H5OH
CH3COOC2H5 H2O
k2
原料中反应组分的质量比为A:B:S=1:2:1.35, 反应液的
密度为1020kg/m3, 并假定在反应过程中不变，每批装
料，卸料及清洗等辅助操作时间为1h，反应在100℃
Kg/m3)；
△Hr----反应焓变(KJ/Kmol)；
Tm----冷却（或加热）介质的温度（K）
对于恒容过程：
dT dt
dxA dt
UA CvV
(Tm
T)
（操作方程）
式中： ( H r )C A0 （物理意义：最大温升） Cv
对于恒容变温操作的间歇反应器的设计计算，就是联立设计方 程、操作方程及动力学方程式求解的过程。
11 ln
k 1 xA
VRv(tt0)v( 1 kln
1 1 xA
t0)
Return
◇2热量衡算
变温操作（绝热操作和变温（非等温非绝热））
要求反应时间，需要对反应器进行热量衡算。 由于间歇反应器任何瞬间都具有相同的温度，可就整个反 应器进行热量衡算：
高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第2节第2课时化学平衡常数平衡转化率课件鲁科版选修4
4.对于可逆反应在任意状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为 浓度商Q，怎样根据Q与K的关系判断化学反应进行的方向？
答案 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于化学平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 5.K只受温度的影响，怎样根据K的变化，判断焓变？ 答案 (1)若升高温度，K值增大，则正反应ΔH＞0，逆反应ΔH＜0；K值减小， 则正反应ΔH＜0，逆反应ΔH＞0。 (2)若降低温度，K值增大，则正反应ΔH＜0，逆反应ΔH＞0；K值减小，则正反 应ΔH＞0，逆反应ΔH＜0。
提示 N 的转化率＝2 m4o.8l·Lm－o1l×·L6－01 %×100%＝25%。
2.增大压强(缩小体积)，该反应的平衡发生移动吗？反应物的转化率变化吗？ 提示 该反应是前后分子数不发生改变的反应。增大压强，平衡不移动，反应物 的转化率也不变。
3.若反应温度升高，该反应的平衡移动吗？M的转化率变化吗？若加入一定量的N， M的转化率变化吗？ 提示 该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡向正反应方向移动，M的转化率 增大；若加入一定量的N，化学平衡向正反应方向移动，M的转化率增大。
答案 (1)K＝[N[N2]H[H3]22]3 小于 (2)2 大于
学习任务二、有关化学平衡常数的计算 【合作交流】
已知在密闭容器中发生可逆反应：M(g)＋N(g)
P(g)＋Q(g) ΔH＞0。某温度
下，反应物的起始浓度分别为：[M]＝2 mol·L－1，[N]＝4.8 mol·L－1。
1.若达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为多少？
【典例 2】 可逆反应 CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)在密闭容器中建立了平
衡。当温度为 749 K 时，K＝94，则：
高中化学第2章第2节第1课时化学平衡常数平衡转化率课件鲁科版选修4
[例 1] 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反
应： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数
K 和温度 t 的关系如表：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为 K＝_________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3) 某 温 度 下 ， 各 物 质 的 平 衡 浓 度 符 合 下 式 ： 3[CO2]·[H2]＝5[CO]·[H2O]，试判断此时的温度为_____。 (4)若 1 200 ℃时，在某时刻平衡体系中 CO2、H2、CO、 H2O 的浓度分别为 2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时上述反应的平衡移动方向为_____(填“正 反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
(5) 从 平 衡 常 数 的 大 小 可 以 推 断 一 个 反 应 的 进 行 程 度。( )
解析：(1)平衡常数表达式中，反应物浓度、生成物 浓度都必须是平衡浓度，错误；(2)对于一个可逆反应， 温度不变，平衡常数不变，错误；(3)升高温度，K 值增 大，正反应为吸热反应，错误。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
5．化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速 率快，K 值不一定大。
6．化学平衡常数 K 只受温度的影响，与反应物或生 成物的浓度变化、体系压强的变化无关。
7．化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡 状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。
8．化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩 小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
人教版选修四第二章第三节第七课时：转化率和图像(共26张PPT)
2.在恒温恒压条件下，
同时同倍数增加A、B的量，新的平衡状态与原来的平衡状态等效 ， A、B 的转化率 不变 。
练1.某温度下，在密闭容器中发生如下反应2M(g)+N(g)⇌ 2E(g), 第6 页
若开始只通入2molE气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始
增大了20%；若开始时通入2molM和1molN的混合气体，达到平衡
C. cB cB’
t
c cA
B. cB c cA
D. cB
cA’ cB’ P →
t
cA’
移去生成物 →
cB’
t
例4.全程速率—时间图
A→B反应速率随时间变化的原因是：
1.对明显的放热反应，反应放热使反应速率加快
2.对不是明显的放热反应，反应过程中的生成物 对反应有 催化作用使反应速率加快
B→ C反应速率随时间变化的原因是：
Ｂ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ Ｃ．正反应放热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑ Ｄ．正反应放热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ
练4. 对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)，根据图象填空：
正反应为_放__热__反应
m+n__>_p+q
m+n_<__p+q
m+n__=_p+q
练5.对于反应mA(g) + nB(g)
图可得出的判断结论正确的是
( D)
A．正反应一定是放热反应 B．达到平衡时A2的转化率大小为：B>A>C C．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应 D．B点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1∶3
练8. 根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t关系图曲线，以下判断
同时同倍数增加A、B的量，新的平衡状态与原来的平衡状态等效 ， A、B 的转化率 不变 。
练1.某温度下，在密闭容器中发生如下反应2M(g)+N(g)⇌ 2E(g), 第6 页
若开始只通入2molE气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始
增大了20%；若开始时通入2molM和1molN的混合气体，达到平衡
C. cB cB’
t
c cA
B. cB c cA
D. cB
cA’ cB’ P →
t
cA’
移去生成物 →
cB’
t
例4.全程速率—时间图
A→B反应速率随时间变化的原因是：
1.对明显的放热反应，反应放热使反应速率加快
2.对不是明显的放热反应，反应过程中的生成物 对反应有 催化作用使反应速率加快
B→ C反应速率随时间变化的原因是：
Ｂ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ Ｃ．正反应放热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑ Ｄ．正反应放热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ
练4. 对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)，根据图象填空：
正反应为_放__热__反应
m+n__>_p+q
m+n_<__p+q
m+n__=_p+q
练5.对于反应mA(g) + nB(g)
图可得出的判断结论正确的是
( D)
A．正反应一定是放热反应 B．达到平衡时A2的转化率大小为：B>A>C C．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应 D．B点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1∶3
练8. 根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t关系图曲线，以下判断
转化率专题PPT课件
c1
（mol·L 1 ）
c2
c3
反应的能量变化
放出 akJ
吸收 bkJ 吸收 ckJ
体系压强（Pa）
p1
反应物转化率
α1
下列说法正确的是 BD
p2
p3
α2
α3
20A2．1/3/27c1 c3
B． a b 92.4 CHENLI C． 2p2 p3
D． α1 α3 1 19
2021/3/7
CHENLI
11
例5：已知一氧化碳与水蒸气的反应为:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
（1）将0.01molCO和0.01molH2O(g)通入容积为1L的 密闭容器里，在催化剂存在的条件下加热到800℃，
平衡时生成的CO2和H2都是0.005mol，计算此反应在 该条件下的平衡常数与CO和H2O转化率。
均增加相同的A和C的物质的量，下列判断正确的是（
）A
A．X1降低，X2增大 C．X1增大，X2降低
B．X1、X2均降低 D．X1、X2均增大
2021/3/7
CHENLI
13
3、当下列反应达到平衡时，保持温度不变，向容器中充入氩气 ，平衡一定不移动的是（B ）
A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) B. 2HI(g) H2(g)+I2(g) C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
即逆向移动。NH3的转化率减小。
例4：将装有1molNH3的密闭容器加热，部分NH3分解后达到平衡， 此混合气体中NH3的体积分数为x%；若在同一容器中最初充入的 是2 mol NH3，密封、加热到相同温度，反应达到平衡时，设此时 混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是（ ）B Ａ、ｘ＞ｙ Ｂ、ｘ＜ｙ Ｃ、ｘ=ｙ Ｄ、ｘ≥ｙ
化学反应工程 (2)
t
cAO
cA
dcA rA
8 4
xA ~ 1 作图 rA V R
1 作图 cA ~ r A
t s1 nA0
t s2 cA0
t s3
当. rA具体的表达式为已知的时候，如一级、二级简单反应， 即可用解析法直接计算出反应时间。
分析、观察（8-3）：
t x A dxA cA0 0 rA
BSTR：任一瞬间器内各处参数均一，整个反应器有效体积
内对组分做物料衡算
进入的物料量 = 输出物料量 + 反应掉的物料量 + 物料 的积累量
（8----1） 着眼组分A, BSTR操作过程中为间歇加料、出料，反应进程中无
输入，无输出
∴ 反应掉 + 积累 = 0
即单位时间内反应消耗A物料量 = - 单位时间内物料A 的积累量 左边= 右边=
七十年代中期：化学反应工程学向深广两方面发展，逐
渐出现“气液反应器”，“气、液、固三 相反应器设计”“生物化学反应器”等著作。
特别是生物化学反应工程的发展，标志着化学反应工程学发展 的新阶段。（第4版，加了一章生物工程） 同时，由于化工产品品种日新月异，化工能源重点 不断转移，人们对新产品、新能源和新过程的开发
2，瞬间均一 加料后，反应物浓度立即降至反应器内物料浓度
3.，里外均一
出口物料浓度与反应器内的浓度是相同的。
反应始终是在较低浓度下进行
.
②.在间歇式操作中-------- 间歇搅拌釜式反应器
（ Batch Stirred Tank Reacter—BSTR ）。
BSTR 其中由于搅拌充分，处处均 匀，不随位置而变。（等温、 等浓；无传递影响）。 实际的流动状态介于理想流动的两种极端状态之间。
化学反应工程学讲义
掌握换热式固定床催化反应器床层轴向温度的变化规律及其影响因素和利用热点（或冷点）的位置变动判断反应器操作工况。
了解换热式固定床催化反应器的设计优化问题，参数敏感性问题以及飞温和失控现象。
了解自热式固定床催化反应器的操作工况。
了解液化床催化反应器的主要结构及操作，两相理论的概念及床层中气泡行为。
了解实验室反应器的主要类型及其特点。
三、学时安排本科四年制《化学工程与工艺专业》适用（６４学时）第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章3 9 10 8 9 11 8 33返回第一章概述无论是化学工业还是冶金、石油炼制和能源加工等工业过程，均采用化学方法将原料加工成为有用的产品。
生产过程包括如下三个组成部分：图1.1 典型的化学加工过程第①和③两部分属于单元操作的研究范围；而②部分是化学反应工程的研究对象，是生产过程的核心。
上图为厂区夜景，点击可进入有更多介绍工厂及设备的图片第一节化学反应工程一、化学反应工程的研究对象化学反应工程是化学工程学科的一个重要分支，主要包括两个方面的内容，即反应动力学和反应器设计分析。
反应动力学--研究化学反应进行的机理和速率，以获得工业反应器设计与操作所需的动力学知识和信息，如反应模式、速率方程及反应活化能等其中速率方程可表示为：r=f（T、、P）（对于一定的反应物系）而言--随时间、空间变化其中，r为反应系统中某一组分的反应速率，代表浓度的矢量，P为系统的总压。
反应器设计分析--研究反应器内上述因素的变化规律，找出最优工况和适宜的反应器型式和尺寸。
注意：化学反应是研究反应本身的规律，与反应器内各局部的状况有关，而反应器总体的性态。
所以可以说反应动力学从点上着眼，而反应器的设计与分析则从面上（体上）着手。
二、化学反应的分类（反应工程学科）无论是自然界还是实际生产过程中，存在各种各样的化学反应，通常为了便于研究和应用，将化学反应进行分类。
下表中给出了常见的化学反应分类、方法和种类，一些可能同时属于两个或者更多的反应种类。
第2章 转化率与反应器的尺寸
2.2.2 流动反应器的设计方程
CSTR设计方程 PFR设计方程 PBR设计方程
（1）CSTR的设计方程
即用转化率来表示CSTR的摩尔衡算方程 FA 0 FA V 摩尔衡算方程 rA
FA0－FA＝FA0X
(1- 6)
设计方程
V
FA0 X (rA )exit
(2 - 13)
说明：
0.2 0.0050
200 0.7 0.0018 556
0.3 0.0045
222 0.8 0.00125 800
0.4 0.0040
250 0.85 0.0010 1000
19
2.3 连续流动反应器设计方程的应用
当 X 0 时，即反应刚开始时 ，
1/(-rA)(l.s/mol)
由于A的浓度最高， 所以 rA 1 0 rA 对反应级数高于零级的 不可逆反应： A BC 当 X 1 时，即反应结束时 ， A的浓度最低， 所以 rA 0 1 rA
CA0
0.5 10atm mol 0.14442 0.082L atm/(mol/K ) 422.2K L
保留有效数字 入口摩尔流率
FA0=CA0v0
CA0 0.144
2018/11/12
mol L
FA0 0.14442 mol/L 60L/s 0.867mol/s
12
转化率达到X时，反应器中A的摩尔数为
N A N A0 N A0 X N A0 (1 X )
即，转化率的定义
(2 4)
N NA X A0 N A0
恒容 V=V0
X
( N A0 N A ) / V CA0 CA N A0 / V CA 0
高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.2.2 平衡转化率教案 鲁科版选修4
2-2-2 平衡转化率教学目标知识与技能:1.了解平衡转化率的含义。
2.学会平衡浓度的求算。
3.能根据化学平衡计算的方法思路，进行平衡常数、平衡转化率的计算。
过程与方法:1.通过平衡转化率的计算，培养学生的计算能力。
2.通过对数据分析，培养学生分析、处理数据的能力，提高学生逻辑归纳能力。
情感、态度与价值观:通过平衡转化率的计算，培养学生严谨求实、积极实践的科学作风。
教学重点：平衡转化率的含义及计算。
教学难点：平衡转化率的计算。
教学过程：【提问】浓度商Q和平衡常数K的关系是怎么影响反应的方向的？什么时候达到平衡状态？【教师】观察下面两个表，想想影响K值大小的因素是什么？【学生】观察、思考表一：H 2(g)＋I2 (g) 2HI (g) ，△Ｈ< 0表二：N2O4 (g)2NO2 (g) △Ｈ> 0无色红棕色①请计算相应温度的平衡常数。
②分析表中数据，判断K 值随温度的变化关系？【板书】5.影响K 的因素仅是温度，与压强、体积等其他因素无关正向吸热反应，升高温度，K 值增大； 正向放热反应，升高温度，K 值减小。
【交流•研讨】 (g) (g) N O(aq)FeO(s) + CO(g) AgCl(s)【板书】6.K 的书写：（1）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关 （2）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数 （3）平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应（4）固体或纯液体和液态水不列入平衡常数的表达式中（因其浓度为常数，可认为为“1”，带入表达式中，可消去。
）【教师】用平衡常数来表示化学反应的限度有时不够直观，因此在实际应用中，常用平衡转化率α来表示反应限度。
对于aA （g ）+bB （g ）cC （g ）+ dD （g ），反应物A 的平衡转化率可以表示为：【板书】二、平衡转化率α= n 消耗(A)n 0(A)x100%= n 0(A)-n 平衡(A)n 0(A)x100%在密闭容器中或反应体系体积不变的情况下： = c 0(A)-[A]c 0(A)x100%【例1】 【例2】主要要让学生知道“三步法”解题的格式和步骤。
【精品】2第二章 反应器教学精品课件
`
①，速率公式，是通过实验求得的一种表达式；
②， α和β 一定和化学计量式（14－2）的系数x 和y相同。
③，(α ＋ β )值可以为零、一、二等，分别称零 级、一级和二级反应，三极反应极少。（大于 三级反应的至今未发现。）
（化学反应是由分子碰撞而引起的。分子碰撞 导致电子转移或原子的重新排列组合，于是引 起反应物的消失以及生成物的形成。）
当稳定时d，Ci dt
0,即Ci不随时间变化。
`
上式可简化为：
v dCi dx
r(Ci )
当：x=0时，Ci=C0
x=x时，Ci=Ci
变换上式 dx dC i
v
r (C i)
积分
x dx C i dC i
0v
C0 r (C i)
t x C i dC i
v
C0 r (C i)
`
四、非理想反应器（实际反应器）
r (Ci) =－k Ci2 代入上式：
tC C 0 i d kC iC i21 k C 1 i C 1 0
`
应用： CMB反应器常用于实验室实验或少量的水处理。
例题：某水样采用 CMB反应器进行氯消毒实验， 假定投氯量一定，经试验知：细菌被灭活速率为一 级反应，且k＝0.92min－1，求细菌被灭活99％时， 所需时间为多少?
在静止或作层流运动的液体中如果某物料组分i分布不均匀即存在浓度梯度由于分子无规则运动高浓度区内的i组分总是向低浓度区迁移最终趋于均匀分布状态使浓度梯度消失
2第二章 反应器
基本概念
1、反应器：工程工艺设备中，发生化学反应的容器称为 反应器。 2、反应器中的过程： 包括：化学过程：化学反应
物理过程：传递 (传质) ，温度压力等因素过程。 3、反应工程：研究反应器有关问题的学科称为反应工程。 4、水处理反应器特点：含义较广。水处理设备与池子都 作为反应器来进行分析研究，包括化学反应；物理化学 过程；生物化学反应；纯物理过程等。 如：水的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮 凝池、沉淀池等。一段河流自净过程等，都可应用反应 器原理和方法进行分析、研究。
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CA
pA RT
yAp RT
浙江工业大学化材学院 刘华彦
16
例2-1 用理想气体定律计算 CA0
• 由 50％A和50％惰性气体组成的混合物在 10atm(1013kPa) 和300℉(422.2K)时以 6 L/s 的流率进入反应器。计算A的入口浓度 CA0和入口摩尔流率FA0。
– 理想气体常数为 R＝0.082 L ·atm/(mol·K)
28.02.2021
浙江工业大学化材学院 刘华彦
9
2.2.1 间歇系统
• 反应器中A的摩尔数NA
N A N A 0 N A 0 X N A 0 ( 1 X )
• A组分的摩尔衡算
dNA dt
(rA)V
28.02.2021
dX NA0 dt rAV
浙江工业大学化材学院 刘华彦
dN j dt
rj
V
10
2.2.1 间歇系统
• 变体积间歇反应器
Vdt
dX N A0 ( rA )
dt
N
A0
dX ( rA ) V
• 应用初始条件：t=0，X=0积分
x(t) dX
t NA0 0 (rA)V
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浙江工业大学化材学院 刘华彦
11
2.2.1 间歇系统
• 恒体积间歇反应器
1 dN A N A0 dX V dt V dt
• A组分的摩尔流率: FA0
• 反应掉的A组分的摩尔流率为FA0X
已 FA0X
反
应 的 A的组摩分尔 时间
数
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14
2.2.2 流动系统
• 离开系统的A组分的摩尔流率FA
进料中 A的 系统内消耗 的离开系统的 摩尔流率 A的摩尔流率 A的摩尔流率
FA0
• 定义转化率X
• 给出由转化率X表示的设计方程
• 利用设计方程及给定的-rA~X关系，确定反
应器(CSTR、PFR)的大小
28.02.2021
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5
2.1 转化率的定义 Definition of Conversion
• 对通用反应 aA+bB→cC+dD
• 选择有限的反应组分A作为计算基准
– 达到转化率 X所必需的 1
CSTR 体积
-rA
V FA0
V FA0 X (rA )exit
– 反应速率按出口条件进
行估算
X
28.02.2021
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20
2.2.2 流动系统
• 管式流动反应器（PFR）
– 反应组分A的摩尔衡算方程
dFA dV
rA
– 设计方程
dX FA0 dV rA
精品jing
第2章转化率和反应器的尺寸
通用摩尔衡算方程 +
反应器流动混合特性
Fj0
Fj
V
rjdV
dNj dt
••• •••
28.02
• 通用的摩尔衡算方程
Fj0
Fj
V
rjdV
dNj dt
预测反应器出口浓度 设计反应器大小
• 反应器流动特性 (B.R., CSTR, PFR, PBR)
28.02.2021
浙江工业大学化材学院 刘华彦
FAFA0(1X)
dF j dV
rj
21
2.2.2 流动系统
• 管式流动反应器（PFR）
– 达到指定转化率X时所需 的活塞流反应器体积
1 -rA
V FA 0
V FA0
X dX 0 rA
X
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22
2.2.2 流动系统
1 -rA
t CA0
C A0
dX dt
rA
x(t) dX
t CA0 0 (rA)
X
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12
问题：
NANA0(1X) C AC A 0(1X ) ?
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13
2.2.2 流动系统
Design Equations for Flow Reactors
求解方程
• 反应动力学：-rA ~ (Ci, T) • 化学计量学: Ci~Cj
Fj,Nj ~?~rj
28.02.2021
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3
第2章 转化率和反应器的尺寸
Conversion and Reactor Sizing
28.02.2021
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本章主要内容
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2.2.2 流动系统
• CSTR或返混反应器
– 组分A 的摩尔衡算
V Fj0 Fj rj
FA0 FA rAVFA0XrAV FA0 FA FA0X
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2.2.2 流动系统
• CSTR或返混反应器
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• 解：对理想气体
– A的摩尔浓度
CA0
pA0 RT0
yA0p0 RT0
0 .5 1a0tm
mol
C A 00 .0L 8a2t/m m ( K o ) 4 l .2K 2 0 .1
44 L
– 入口的摩尔流率FA0
F A 0 C A 0 v 0 0 .1m 4l 4 o 6 .0 ll s 0 .8m 6s7 o
FA0 X
FA
FA FA0(1X)
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2.2.2 流动系统
• FA0(mol/s)~CA0(mol/L)~v0 (L/s) 关系：
FA0CA0v0
– 对液相体系，CA0：摩尔浓度
– 对理想气体
CA0
pA0 RT0
yA0p0 RT0
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AbBcCdD a aa
– 其它组分的量均以“每摩尔A”为基准
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2.1 转化率的定义
• 转化率X
– 进入体系的每摩尔A中已反应掉组分A的摩尔数
已反应的摩尔数 XA 进 入 系 统 的 A的 组摩分尔 数
– 简记： X≡XA
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2.2 设计方程 Design Equations
• 2.2.1 间歇系统
• 2.2.2 流动系统
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2.2.1 间歇系统 Batch Reactor Design Equation
• 间歇系统中：X=f (t)
• 经过反应时间t后:
掉 A反的应摩消尔 ＝ 耗N 数A0X
• 填充床反应器（PBR）
– 类似于PFR
FA0
dX dm
rA'
– I.C.: m＝0 时，X＝0
X dX
mFA0 0 rA'
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