环境工程原理第11章总结(2)
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【关键词】
【摘要】界面反应:反应只发生在相界面上的反应,如固相催化反应。 (4)对于连续反应器,某一关键组分的转化率的一般定义是什么? 连续反应器的转化率的定义:
界面反应:反应只发生在相界面上的反应,如固相催化反应。
(4)对于连续反应器,某一关键组分的转化率的一般定义是什么?
连续反应器的转化率的定义:xA=(qnA0-qnA)/qnA0=1-qnA/qnA0式中qnA0和qnA分别为流入和排出反应器的A组分的量。
(5)对于实际规模的化学反应器,影响某一关键组分的转化率的主要因素是什么?
第三节反应动力学
(1)若将反应速率的定义写成-rA=-dCA/dt,该定义式成立的条件是什么?说明理由。
(2)气-固相反应的反应速率有哪几种表达方式?气-液相反应情况又如何?
气-固:
1)以催化剂质量为基准的反应速率:定义为单位时间内单位催化剂质量(m)所能转化的某组分的量。
反应物A:
2)以催化剂表面积为基准的反应速率:定义为单位时间内单位催化剂表面积(S)所能转化的某组分
的量。反应物A:
3)以催化剂颗粒体积为基准的反应速率:定义为单位时间内单位催化剂颗粒体积(Vp)所能转化的
某组分的量。反应物A:
气-液:
1)以气-液相界面为基准的反应速率:定义为单位时间内单位气-液相面积(S)所能转化的某组分的
量。反应物A:
2)以气-液混合物中液相体积为基准的反应速率:定义为单位时间内单位液相体积(VL)所能转化的
某组分的量。反应物A:
(3)什么是反应级数?它的大小能否反映反应速率的大小?为什么?
-rA=kCAaCBb中a、b为反应物A、B的反映级数。它的大小不能反映反应速率的大小。
原因:
反应级数不能独立地预示反应速率的大小,只表明反应速率对浓度变化的敏感程度。
反应级数是由实验获得的经验值,只有基元反应时,才与计量系数相等。
反应级数可以是整数,也可以是分数和负数。但在一般情况下反应级数为正值且小于3。
反应级数会随实验条件的变化而变化
(4)对于某一化学反应,它的速率常数是否与反应物的浓度有关?催化剂能否改变速率常数的
大小?
对于化学反应:k的大小与温度和催化剂等有关,而与反应物浓度无关。
(5)零级不可逆单一反应有哪些主要特点?
反应速率与反应物的浓度无关。半衰期为t1/2=cA0/(2k),即与初始浓度成正比。在生物化学以及微生物反应中,当基质浓度足够高时往往属于零级反应。
(6)一级不可逆单一反应有哪些主要特点?
反应物浓度与反应时间成指数关系,只有t→∞时,反应物浓度才趋近于零。反应物浓度的对数与反应时间成直线关系,以lnk对t作图可得一直线,其斜率为k。半衰期与k成反比,与反应物的初始浓度无关。
(7)二级不可逆单一反应有哪些主要特点?
反应物浓度的倒数与反应时间成直线关系,直线的斜率为k。达到一定的转化率所需的时间与反应物初始浓度有关,反应物的初始浓度越大,达到一定的转化
率所需的时间越短。
半衰期与k和CA0的积成反比。
(8)对于可逆单一反应,反应物的浓度能减少到零吗?为什么?
不能。可逆单一反应只会达到一个平衡,即正逆反应速率相等时。反应物的浓度不可能减少到0,否则正反应不能进行。
(9)在平行反应中,什么是主反应?什么是副反应和副产物?
生成目标产物的反应称为主反应,其它反应称为副反应。生成的产物中除目标产物外均为副产物。
(10)对于串联反应,其中间产物的浓度随反应时间如何变化?在实际操作中能否将中间产物的
浓度控制到最大值?如何控制?
图中CP即为中间产物的浓度随反应时间的变化曲线。由图可见,
中间产物浓度随反应时间先增大后减小,存在极大值。
由书P436(第一版)式11.3.73知:
将其对时间求导,并令其导数为0,则可求出CP达到最大时的反应时间tmax,即:如何控制?。
文章来源:《环境工程》 网址: http://www.hjgczzs.cn/zonghexinwen/2020/1103/340.html
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