Contenido de investigación de la ingeniería de reacciones químicas.

El contenido de investigación de la ingeniería de reacciones químicas incluye principalmente los siguientes aspectos:

① Estudiar las reglas de las reacciones químicas y establecer modelos cinéticos de reacción, es decir, simplificar las reacciones químicas estudiadas O Expresiones matemáticas aproximadas para expresar la relación entre la velocidad de reacción y la selectividad y la temperatura y la concentración. Este es originalmente un campo de investigación de la química física, pero los trabajadores de ingeniería de reacciones químicas también han realizado muchas investigaciones en esta área debido a las necesidades de la práctica industrial. La diferencia es que los trabajadores de ingeniería de reacciones químicas se centran en establecer relaciones cuantitativas para las velocidades de reacción y se basan más en mediciones experimentales y correlación de datos. A lo largo de los años, se ha desarrollado un conjunto completo de métodos de investigación experimental cinética, incluido el uso de varios. reactores experimentales, métodos de procesamiento estadístico de datos experimentales y métodos de planificación experimental, etc. ② Estudiar las reglas de transferencia del reactor y establecer un modelo de transferencia del reactor, que consiste en analizar el flujo, la transferencia de calor y el flujo en varios reactores de uso común. e investigación experimental sobre transferencia de masa y otros procesos, y esforzarse por expresarlos en fórmulas matemáticas. Dado que el proceso de transferencia es solo físico, se pueden evitar reacciones químicas durante la investigación y sistemas de materia simulados baratos (como aire, agua, arena, etc.). .) se puede utilizar en lugar del real. El experimento se lleva a cabo con el sistema reactivo. Este tipo de experimento a menudo se denomina experimento de simulación en frío o, para abreviar, experimento de molde en frío. Las reglas del proceso de transferencia pueden variar según el tamaño. del equipo. El equipo utilizado en el experimento de molde en frío debe ser una serie de dispositivos de diferentes tamaños; por razones de confiabilidad, el equipo utilizado incluye incluso dispositivos experimentales a gran escala similares a la mayoría de los procesos de transferencia en. Varios tipos de reactores son relativamente complejos y deben estudiarse con más profundidad. ③ El estudio del impacto del proceso de transferencia en el reactor en los resultados de la reacción tiene un impacto en un Para un proceso de reacción química específico llevado a cabo en un reactor específico, en. Con la condición de que se hayan determinado el modelo cinético de reacción y el modelo de transferencia del reactor, estos modelos matemáticos se pueden resolver simultáneamente con ecuaciones como el balance de materia y el balance de calor para predecir los resultados de la reacción y el rendimiento operativo del reactor. Todavía no es posible establecer modelos cinéticos de reacción prácticos y modelos de transferencia de reactores para todos los procesos de reacción industriales. Por lo tanto, la teoría de la ingeniería de reacciones químicas Durante el estudio, se propusieron brevemente varios procesos de transferencia típicos, por ejemplo: varias mezclas que ocurren junto con. flujo, tal como retromezcla, micromezcla, mezcla entre gotas, etc., transferencia de masa y transferencia de calor durante el proceso de reacción, incluida la transferencia de masa y la transferencia de calor fuera de la fase de reacción (la transferencia de masa y la reacción ocurren una tras otra) y transferencia de masa y transferencia de calor dentro de la fase de reacción (la reacción y la transferencia de masa ocurren simultáneamente). Luego, cada proceso de transferencia típico se estudia uno por uno, ignorando otros factores, y se examina individualmente su impacto en los resultados de diferentes tipos de reacciones. Para la transferencia de masa fuera de la fase de reacción, la investigación teórica ha demostrado que el criterio es el número de Damköhler Dα, y se ha deducido que cuando Dα toma valores diferentes, la transferencia de masa externa tiene un impacto negativo en el grado de influencia sobre la reacción. De manera similar, para la transferencia de masa dentro de la fase de reacción, también se ha derivado el criterio correspondiente del módulo de Schiller φ. Estos resultados de investigación teórica constituyen una parte importante del contenido de este tema. Se utiliza directamente en el diseño del reactor, pero tiene un importante significado rector para el análisis y el juicio.