第四節(jié)影響化學反應過程的因素InfluencingFactorsintheChemicalReactionProcess化學工業(yè)出版社1234一、物理因素分析Physicalfactors二、熱力學分析ThermodynamicAnalysis三、動力學分析KineticAnalysis四、工藝參數(shù)的確定SelectionofTechnologicalConditions主要內容

化學工業(yè)出版社1.原料的影響(1)原料的純度與雜質(2)原料的配比2.反應時間的影響4.反應物濃度的影響5.反應壓力的影響

一、物理因素分析3.空間速度與接觸時間的影響化學工業(yè)出版社

二、熱力學分析1.化學反應可行性分析(△G)T,p<0，反應能自發(fā)進行(△G)T,p>0，反應不能自發(fā)進行(△G)T,p＝0，反應處于平衡狀態(tài)2.化學反應平衡移動分析(1)溫度吸熱反應，溫度升高，反應向生成物方向移動。放熱反應，△H

<0，溫度下降，平衡向反應物方向移動，(2)壓力壓力升高，反應平衡向分子數(shù)減少的方向移動

(3)反應物組成化學工業(yè)出版社三、動力學分析

1.溫度對化學反應速率的影響圖3-5反應速率與溫度的關系2.催化劑對反應速率的影響

催化劑是提高反應速率的一種最常用、也是很有效的辦法?；瘜W工業(yè)出版社四、工藝參數(shù)的確定

1.溫度的確定

(1)溫度與化學反應速率的角度考慮

(2)溫度變化對催化劑性能和使用影響的角度考慮

(3)溫度對反應效果影響的角度來考慮

(4)溫度對設備材質等因素約束的角度來考慮2.壓力的確定

(1)催化劑性能的角度考慮

(2)化學平衡的角度考慮

(3)生產安全角度考慮化學工業(yè)出版社四、工藝參數(shù)的確定

3.原料配比的確定

(1)從化學平衡的角度

(2)安全生產

4.停留時間的確定

(1)適當?shù)霓D化率(或選擇性等)所需的時間

(2)催化劑的性能化學工業(yè)出版社案例1：吸熱反應過程影響因素分析-----乙苯脫氫一、基本原理化學工業(yè)出版社1.反應溫度

工業(yè)生產上，適宜的溫度為600℃左右。2.反應壓力降低壓力有利于脫氫反應?？倝簞t采用略高于常壓以克服系統(tǒng)阻力，同時為了維持低壓操作，應盡可能減小系統(tǒng)的阻力。3.水蒸氣用量

因此水蒸氣與乙苯的比例應適當。一般絕熱式反應器脫氫所需水蒸氣量約比等溫列管式反應器脫氫大l倍左右。4.原料純度要求原料乙苯沸程應在135～136.5℃之間，二乙苯含量應小于0.04％。5.空間速度所以最佳空速范圍應綜合原料單耗、能量消耗及催化劑再生周期等因素選擇確定。二、工藝條件的確定化學工業(yè)出版社三、工藝控制方案圖3-7乙苯脫氫控制方案圖化學工業(yè)出版社案例2：放熱反應過程影響因素分析

---二氧化硫催化氧化轉化成三氧化硫

一、二氧化硫催化氧化的基本原理

二氧化硫的氧化反應是在催化劑的存在下進行的，是一個可逆、放熱及體積縮小的反應：其平衡常數(shù)可表示為：化學工業(yè)出版社二、反應熱力學分析化學工業(yè)出版社三、動力學分析波列斯科夫方程：

化學工業(yè)出版社四、工藝條件的確定1.原料氣組成工業(yè)生產上最常用的原料氣組成為：SO27％～8％，O210.5％～11％，N282％。2.反應溫度圖3-8反應速率與溫度的關系圖3-9溫度與轉化率的關系圖化學工業(yè)出版社四、工藝條件的確定3.反應壓力

轉化反應通常在常壓下進行。4.接觸時間

通常接觸時間為3～