第十章反应动力学的实验测定 化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 1154
化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 1/54 第十章 反应动力学的实验测定
化学反应动力学传统上属于物理化学的内容，主要着 重于化学反应历程和反应机理。这种机理的研究须根据动 力学数据测定和物理化学的观测研究一如光谱研究和同 位素研究等，由于实际工业化学反应的复杂性，使得这样 的研究变得十分困难。 从化学反应工程的角度看，反应动力学研究的重点不 是弄清反应机理，而在于掌握化学反应规律，建立可用于 反应器数学模型计算的动力学方程，以便实现工业反应过 程的优化。 化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 2/54
化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 2/54 化学反应动力学传统上属于物理化学的内容，主要着 重于化学反应历程和反应机理。这种机理的研究须根据动 力学数据测定和物理化学的观测研究——如光谱研究和同 位素研究等，由于实际工业化学反应的复杂性，使得这样 的研究变得十分困难。 从化学反应工程的角度看，反应动力学研究的重点不 是弄清反应机理，而在于掌握化学反应规律，建立可用于 反应器数学模型计算的动力学方程，以便实现工业反应过 程的优化
化学反应动力学可分为微观动力学和宏观动力学。 所谓微观动力学就是从分子尺度出发，考察化学反应 进行的动力学规律，反应速率方程常常采用基于简化的反 应机理假设而得到的指数形式和双曲线形式，可以用于反 应工程计算或与传递过程相结合。 宏观动力学则包含了传递过程的影响，使得能够检测 到的流体浓度和温度并非反应场所的浓度和温度，这种差 异有时很明显。其与微观动力学的不同在于反应动力学规 律与考察尺度和研究对象不同。 化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 3/54
化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 3/54 化学反应动力学可分为微观动力学和宏观动力学。 所谓微观动力学就是从分子尺度出发，考察化学反应 进行的动力学规律，反应速率方程常常采用基于简化的反 应机理假设而得到的指数形式和双曲线形式，可以用于反 应工程计算或与传递过程相结合。 宏观动力学则包含了传递过程的影响，使得能够检测 到的流体浓度和温度并非反应场所的浓度和温度，这种差 异有时很明显。其与微观动力学的不同在于反应动力学规 律与考察尺度和研究对象不同
根据反应物系的相态不同，反应动力学又分为均相动 力学和非均相动力学。 而工业反应过程往往包含几个反应的组合，对这类复 杂反应，工业过程开发的重点在于掌握反应规律和选择率 的影响因素，而不在于反应机理的割析，动力学研究的目 的是为工业反应器选型、设计、操作和控制提供依据。因 此，反应动力学研究必须解决准确的实验测定技术和有效 的实验方案。实验测定技术包括组成、温度、流量和压力 等测量。实验方案是指测定反应动力学的实验反应器类型， 实验条件及数据处理方法等，另外，需要对测量误差的大 小及参数精度作出估计。 化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 4/54
化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 4/54 根据反应物系的相态不同，反应动力学又分为均相动 力学和非均相动力学。 而工业反应过程往往包含几个反应的组合，对这类复 杂反应，工业过程开发的重点在于掌握反应规律和选择率 的影响因素，而不在于反应机理的剖析，动力学研究的目 的是为工业反应器选型、设计、操作和控制提供依据。因 此，反应动力学研究必须解决准确的实验测定技术和有效 的实验方案。实验测定技术包括组成、温度、流量和压力 等测量。实验方案是指测定反应动力学的实验反应器类型、 实验条件及数据处理方法等，另外，需要对测量误差的大 小及参数精度作出估计
测定反应动力学的任务就是研究化学反应的特征 和规律。反应动力学一般可以表示为温度和浓度的函 数。除了常用的幂函数型式外，还有双曲线形式和经 验式等。采用何种型式，则与反应过程的基本特征和 相应的认识深度有关。从反应工程的角度分析，动力 学方程应在可靠的前提下力求简单明确，模型参数要 尽量少，以实用为目的。因此，在不违背反应基本特 征的前提下，幂函数型式当属首选，这种型式简单明 确，应用方便，数据处理简单，模型参数容易确定， 可方便地用于工业反应器设计计算和操作计算。 化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 5/54
化学反应工程基础 第十章反应动力学的实验测定 5/54 测定反应动力学的任务就是研究化学反应的特征 和规律。反应动力学一般可以表示为温度和浓度的函 数。除了常用的幂函数型式外，还有双曲线形式和经 验式等。采用何种型式，则与反应过程的基本特征和 相应的认识深度有关。从反应工程的角度分析，动力 学方程应在可靠的前提下力求简单明确，模型参数要 尽量少，以实用为目的。因此，在不违背反应基本特 征的前提下，幂函数型式当属首选，这种型式简单明 确，应用方便，数据处理简单，模型参数容易确定， 可方便地用于工业反应器设计计算和操作计算