今天我想和大家分享一个关于化学反应工程的问题(郭凯,化学反应工程第三版答案)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
化学反应工程中等温条件下气固催化反应中降低外扩散阻力的措施有哪些?
在化学反应工程中,等温条件下的气固相催化反应过程中,降低外扩散阻力的措施包括:
选择合适的反应器,如高塔、活化塔或拱形塔,可以增加催化剂的接触面积,提高其活性。
适当提高反应器内的流速,可以增加向外扩散的物质的浓度梯度,从而降低外部扩散阻力。
选择合适的催化剂可以降低外扩散阻力。例如,使用具有高比表面积的催化剂可以增加催化剂和反应物之间的接触面积,从而降低外部扩散阻力。
化学反应工程?
您好,很高兴为您解决。
作为化学工程的一个分支,工业反应过程是主要的研究对象,一门新的工程学科的主要目的是发展反应技术,优化反应过程和反应器设计。它是在化学热力学、反应动力学、传递过程理论和化工单元操作的基础上发展起来的。它的应用涵盖了化学、石油化学、生物化学、医药、冶金和轻工业等许多工业部门。
这个学科是在1957年第一届欧洲化学反应工程研讨会上正式建立的。
本学科建立的背景是:由于化学工业特别是石油化工的发展,生产趋于大型化,对化学反应过程的发展和反应器的可靠性设计提出了迫切的要求;化学反应动力学和化工单元操作的理论和实践有较深的基础;数学模型方法和大型计算机的应用是响应工程理论中研究拱提升的有效方法和工具。
化学反应工程的应用
主要用于工业反应过程的开发、放大和操作优化以及新型反应器和反应技术的开发。
(1)工业反应过程的发展与放大在化学反应工程建立之前,工业上广泛采用的方法是逐步经验放大。步骤如下:首先在小规模实验中进行反应器的选择和最佳工艺条件(温度、压力、浓度、流速、反应时间)的确定,然后从小到大进行多次中间实验,直至工业规模。因为所有的实验都是经验性的,而且实验用的设备尺寸是逐级增大的,所以命名为逐级经验性放大。中间测试通常费用昂贵,持续时间长。化学反应工程建立后,逐渐形成了一套新的数学模型方法。首先,在小规模实验中确定动力学模型;然后在冷模试验中确定各种候选反应堆的传递模型;然后在计算机上模拟各个候选反应器中的反应过程,即在各种工艺条件下对反应器的数学模型进行数值求解,预测反应结果,并据此选择反应器,优化工艺条件,设计反应器。使用这种方法时,往往需要进行适当规模的中间试验,目的是“检验”和“修正”模型,考察模型中难以包含的因素可能产生的影响,如微量杂质的积累、焦油的形成、材料的腐蚀、颗粒破碎等。).而不是一步一步长大。目前逐步经验放大和数学模型两种方法同时并存,各有适用范围。但是,即使是逐步放大法,也往往是以化学反应工程理论为指导,不再是纯粹的经验方法。
②工业反应过程的操作优化实际的工业反应过程可能不会在最优条件下操作。即使优化了设计,在实施中也往往存在很多不可预测的因素,使得原本优化的设计条件不一定能优化到实际操作中。本文以化学反应工程理论为基础,对当前工业反应过程进行分析,结合模拟研究,找出薄弱环节和进一步优化的方向,通过调整改造,获得更大的经济效益。
(3)新型反应器和反应技术的发展反应工程理论为新型反应器和反应技术的发展指明了方向,研究人员可以在此基础上找到合理的设备结构和操作方法。例如,近年来新的石油化工裂解技术和各种新型流化床反应器都得益于反应工程理论的指导。
学习化学反应工程的意义
化学反应工程涉及物理化学、化学热力学、化学传递过程、优化和控制。它知识面广,内容新颖,对培养学生的反应工程基础和加强工程分析能力具有十分重要的作用。
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