环境工程原理第11章反应动力学基础.pptx

利用化学和生物反应,使污染物转化成为无毒无害或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化的技术,即转化技术是去除污染物和净化环境的重要手段。
沉淀反应:水中重金属的沉淀分离
氧化反应:还原性无机污染物和有机污染物氧化分解
生物降解:反应常用于有机废水、挥发性有机废气、恶臭气体和有机固体废弃物的处理
生物硝化反硝化:水中***氮的生物去除
第III篇反应工程原理
将化学和生物反应原理应用于污染控制工程,需要借助适宜的装置,即反应器来实现。
系统掌握反应器的基本类型及其操作原理和设计计算方法,对于优化反应器的结构型式、操作方式和工艺条件,提高污染物去除效率有重要意义。
第III篇反应工程原理
本篇主要阐述化学与生物反应的计量学、动力学及其研究方法,环境工程中常用的各类化学和生物反应器及其基本设计计算方法等。
相同的环境条件(温度、压力)
相同的反应器体积
同一反应
相同的反应物料组成和浓度
反应结果(反应速率、反应进度)是否相同?
不同的反应器结构
不同的操作方式
影响反应结果(反应速率、反应进度)的主要因素
第III篇反应工程原理
利用“转化原理”高效、快速去除污染物的关键是什么?
反应本身特性:反应热力学、动力学
反应器的特性:质量传递、混合状态等
反应工程的主要研究内容
主要研究内容:反应动力学和反应器。
反应动力学:从工程应用的角度阐明反应速率与各项物理因素(温度、浓度、压力、催化剂)之间的关系。
反应器:在反应动力学的基础上,论述反应器的设计和操作的优化等问题。
影响反应速率和转化率的主要因素是什么?
第III篇反应工程原理
研究对象:工程应用中的反应过程
研究目的:工程应用中反应过程的优化
优化对象:反应器的型式、结构、操作方式、工艺条件等
目标函数:反应速率、转化率、能量消耗、设备费用、运行费用等。
第III篇反应工程原理
反应工程的主要研究内容
第十一章反应动力学基础
第十二章反应动力学的解析方法
第十三章均相化学反应器
第十四章非均相化学反应器
第十五章微生物反应器
第III篇反应工程原理
本篇的主要内容
第十一章
反应动力学基础
第十一章反应动力学基础
第一节反应器和反应操作
反应器的主要类型与特点、常见的反应器操作方式及其特点
第二节反应的计量关系
反应组分(参与反应的各物质)间的定量关系
第三节反应动力学
反应速率与反应条件之间的关系
本章主要内容
第一节反应器与反应操作
一、反应操作
二、反应器
三、反应器的操作方式
四、反应器内物料的流动与混合状态
五、反应器的类型
六、反应器的设计
七、反应器的放大
本节的主要内容
第一节反应器与反应操作
一、反应操作
利用化学或生物反应进行工业生产或污染物处理时,需要通过反应条件等的控制,使反应向有利的方向进行。为达到这种目的而采取的一系列工程措施通称为反应操作(operation of reaction)。
二、反应器
反应器(reactor) :进行化学或生物反应的容器的总称。
化学反应器(chemical reactor)
生物反应器(bioreactor/biological reactor)
反应器是实现反应的外部条件,同一反应在具有不同特性的反应器内进行,也会产生不同的反应结果。