反应器的自动调节.pdf

目
录
第一章化学反应和化学反应动力学甚础
第一臂化学反成和化学反应器
第二节反应速度方程式及其影响因素
第三节常见反应的动力学方程式…………………10
第四节反应器性能指标及其影响因素……………16
第二章化学反应器本节方……………………2
第一节化学反应器一般调节方案
??…?…………………?22
第二节化学反应器自动调节中的热稳定性问题
50
第三章间歇反应的自动调节……………………70
第一节间歇反应金的操作及控制………………………70
第二节聚氯乙烯生产及自动调节……………………79
第四章连续反应織的自动词节…………………92
第一节连续反应釜的操作及其特点…………………92
第二节连续反应釜的控制方楽……………………………95
第三节醋酸乙烯聚合反应的自动节
105
第四节丙烯腈聚合反应釜的自动调节……………113
第五章固定床反应器的自动词节……………137
第一节固定床反应器的结构及一般操作方法
137
第二节气固催化反应的基本原理和几个工程问题…
140
第三节固定床反应器调节方案
147
第四节氨合成塔的自动调节……………………………155
第六章管式热解反应器的自动调节…………………192
第一节吸热反应特点及其控制
192
第二节乙烯裂解炉的自动调节
第三节乙烯裂解炉的平稳控制?…
??い?????……????200
第七章流化床反应器的自动调节
217
第一节流化床的特点及一般控制方法
217
第二节丙烯腈流化床反应器的自动调节………………227
第三节催化裂化反应匠器的自动调节
234
第四节醋酸乙烯流化床反应器的最优控制
242
第八章鼓泡床反应器的自动调节……………………………253
第一节鼓泡床反应器的操作和控制?……………………253
第二节苯烃化制乙基苯的反应器自动调节…
259
第三节乙烯氧化制乙醛的反应器自动调节
267
第四节乙醛氧化制醋酸的反应器自动调节…………………274
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第一章化学反应和化学反应
动力学基础
化学反应器自动调节的基本要求,是使化学反应在符合
预定要求的条件下自动进行。化学反应器所涉及的,不仅有
化学过程,而且有与化学过程相伴随的传热和传质等物理过
程,情况比较复杂。为此,先介绍一下这方面有关的知识,
为以后的调节回路分析打下基础
第一节化学反应和化学反应器
化学反应和它的特点
化学反应的本质是物质的原子、离子重新组合,使一种
或几种物质变成另一种或几种物质。一般可用下列化学反应
方程式表示
aA+bB+…、≥cC+dD+い+Q
(1-1)
例如,氨合成反应可写成:
3I2+N2、=2N3+Q
(1-2)
式中A、B等称作用物或反应物;C、D等称生成物或产
物;a、b、c、d表示相应物质在反应中消耗或生成的摩
尔比例数;Q表示反应的热效成。Q值可以从手册中或用测
量方法获得。但手册中一般是热焓的变化值△H,它与Q在
数值上相等,而正负刚好相反,即△=-Q。例如,对于
放热反应,Q为正,而随着热量的放出,系统本身的热焓下
降,△耳为负值。
化学反应过程具有下列一些特点
1。化学反应遵循物质守恒和能量守恒定律。因此,反
应前后物料平衡,总的热量也平衡;
2。反应严格地按反应方程式所示的摩尔比例进行
化学反应过程中,除发生化学变化外,还发生相应
的物理等变化,其中比较重要的有热量和体积的变化
4.许多反应需在一定的温度、压力和催化剂存在等条
件下才能进行。
二、化学平及形响因景
如果反应存在正反应和逆反应,例如式(1-2)中,氢
和氮可以生成氨,而氨也可以分解为氢和氮,当单位时间内
生成的氨和氨分解的量相等,这时所处状态称化学反应平衡
状态。当反应条件改变时,原来的平衡破坏,直至建立起新
的平衡,使生成的氨和分解的氨量在新的数量上相等,这个
过程称化兰平衡移动。它考虑的是可逆化学反应最后结果,
即静态值。要获得尽可能多的产物,应该尽量使平衡朝生成
产物的方向移动。影响化学平衡的主要因素有:
1。浓度
实验表明:增加反应物浓度或降低生成物浓度,平衡向
增加生成物方向,即沿正反应方向移动3反之,増加生成物
浓度或降低反应物浓度,平衡向增加反应物方向,即沿逆反
应方向移动。
这个结论的实际意义是:第一,在生产过程中为了充分
利用原料,提高产量,可以使产物不断离开反应区,降低生
成物的浓度,促使平衡沿正方向移动。例如,氨合成生产
中,把混合气中的氨分离出来后,再把未反应的原料气重新
通入合成塔进行再反应。第二,在生产上为了充分利用某
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