反应工程基础：Chap6 Multiple Reactions补充内容.ppt

1) 串联反应，如串联反应，如 2) 平行反应，如平行反应，如 3) 反应网络，连串及平行共存反应网络，连串及平行共存 CH3HNO3CH3CH3CH3NO2NO2NO2ADCB研究目的：搞清反应动力学的特性研究目的：搞清反应动力学的特性• 提高目的产物生产速率提高目的产物生产速率• 提高原料的利用率，改善产物的分布提高原料的利用率，改善产物的分布 2.4.4 复杂反应复杂反应复杂反应分类：摘自王垚老师讲义摘自王垚老师讲义一、串联反应一、串联反应1. 不可逆一级串联反应不可逆一级串联反应Cs = CA0 – Cp – CA 积分式微分式 串联反应的最优反应时间串联反应的最优反应时间着眼于Cp, 求 Cp max =？ t opt = ？ 串联反应的动力学方程建立串联反应的动力学方程建立实验测定浓度随时间变化a)长时间反应，CA，CR不存在 → 证明是不可逆反应b)用　　　　　　　 证明A→ R为一级反应，并求出k1c)若不同CAo下有 =常数，证明R→ S也是一级d)把k1代入上式，求出k2步骤：2.可逆一级串联反应可逆一级串联反应A P S k1k-1k2k-2写出速率方程组：写出速率方程组： 以上各方程均为线性一阶微分方程以上各方程均为线性一阶微分方程可逆反应使各方程互相耦联，因而必须联立求解微分方程组。

可逆反应使各方程互相耦联，因而必须联立求解微分方程组二、二、 平行反应平行反应n1=n2=1微分式①积分式②若CR0=0,CS0=0，可得如下积分式 反应选择性问题：反应选择性问题：如何提高 dCR/dCs ?若∣ER∣＜ ∣Es∣, 则T↓有利若∣ER∣ ＞∣Es∣, 则T↑有利• 当R、S反应级数相同时• 当R、S反应级数不同时若 r＜ s ，则CA ↓有利 若 r＞ s ，则CA ↑有利平行反应动力学测定平行反应动力学测定一级反应积分式 -ln(CA/CA0) = (k1 + k2) t CR/CS = k1 / k2 求得k1, k2(1)确定反应的可逆性： 长时间反应后：① CA=0,CS≠0,CR≠0 两反应都不可逆 ② CA=0,而CS＝0,或CR＝0 ，两反应之一为可逆 ③ CA ≠ 0,CS≠0,CR≠0 两反应均为可逆(2) 判定反应级数： 当CR0=CS0=0时，若 ，则两反应级数相同t0t1t2……CACA0CA1CA2……CRCR0CR1CR2……CSCS0CS1CS2……tk1+k2CSCRCS0CR0三、三、 反应网络反应网络ADCBk1k2k3k4k5k6• 集总动力学• 根据网络写出反应速率微分方程组• 微分方程组联立求解。