化学反应器的控制课件.ppt
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- 化学 反应器 控制 课件
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1、过程控制工程过程控制工程课程组课程组过程控制工程过程控制工程课程组课程组化学反应器概述化学反应器概述 化学反应器是生产过程的重要设备之一,化学反应状态很大程度决定化学反应器是生产过程的重要设备之一,化学反应状态很大程度决定产品的质量,产量。因此反应器的操作最优化具有实际意义。产品的质量,产量。因此反应器的操作最优化具有实际意义。p 反应器分类反应器分类 (1 1)物料进出状态:间歇式,连续式)物料进出状态:间歇式,连续式 (2 2)物料流程分:单程、循环)物料流程分:单程、循环 (3 3)反应器结构:釜式、管道式、塔式、固定床、流化床)反应器结构:釜式、管道式、塔式、固定床、流化床 (4 4)
2、传热情况:绝热式、非绝热式)传热情况:绝热式、非绝热式 (5 5)描述反应过程:分布参数,集中参数)描述反应过程:分布参数,集中参数过程控制工程过程控制工程课程组课程组反应器分类反应器分类物流方式物流方式反应器后处理工序进料产品其它物料加热或冷却(a)单程型反应器后处理工序进料产品溶剂或其它加热或冷却+未反应物料(b)循环型过程控制工程过程控制工程课程组课程组反应器分类反应器分类结构结构a)釜式反应器釜式反应器 b)管式反应器管式反应器 c)列管式固定床反应器列管式固定床反应器d)固定床反应器固定床反应器 气体固相经提升或再生 e)移动床固定床反应器移动床固定床反应器 再生器提升管反应器沉降器
3、待生催化剂再生催化剂空气烟气进料油反应油气f)硫化床固定床反应器硫化床固定床反应器过程控制工程过程控制工程课程组课程组化学反应的基本规律化学反应的基本规律v正确设计反应器控制系统的前提正确设计反应器控制系统的前提1 1、化学反应过程的特点、化学反应过程的特点 化学反应遵守物质守恒,能量守恒定律。化学反应遵守物质守恒,能量守恒定律。反应严格按着反应方程式所示的摩尔比例进行反应严格按着反应方程式所示的摩尔比例进行 化学反应中除发生化学变化外,还发生相应物化学反应中除发生化学变化外,还发生相应物 理变化理变化 反应在一定条件下进行,反应在一定条件下进行,T T、P P、催化剂、催化剂过程控制工程过程
4、控制工程课程组课程组化学反应的基本规律化学反应的基本规律2 2、化学反应器基本方程、化学反应器基本方程p 化学反应速化学反应速度度QmMlLbBaA定义:定义:单位时间内单位反应体积中某一反应物或生成物摩尔数的变化单位时间内单位反应体积中某一反应物或生成物摩尔数的变化量。对反应物量。对反应物A A,其反应速度为,其反应速度为01dtCddtndVrAAA01dtCddtndVrMMM对生成物对生成物M M,其反应速度为,其反应速度为考虑化学反应:考虑化学反应:rmrlrbrarMLBA相互关系:相互关系:过程控制工程过程控制工程课程组课程组化学反应器基本方程化学反应器基本方程(1)(1)反应物
5、的浓度反应物的浓度(2)(2)反应温度反应温度(3)(3)反应压力(对气体参加的反应)反应压力(对气体参加的反应)(4)(4)催化剂(加速反应,并具有选择性)催化剂(加速反应,并具有选择性)RTEkkexp0 影响化学反应速度的因素影响化学反应速度的因素BACCkr rCCTBA,过程控制工程过程控制工程课程组课程组化学反应器基本方程化学反应器基本方程p 反应化学平衡反应化学平衡当当 r总总 =0=0 时,反应达到平衡(反应物与生成物的浓度均不变)。而化时,反应达到平衡(反应物与生成物的浓度均不变)。而化学平衡常数为学平衡常数为QmMlLbBaA对于可逆反应:对于可逆反应:总的反应速度为总的反
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