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反应动力学基础
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隔离(扩散控制)
分离(不同介质间的迁移)
环境净化与污染控制技术原理
转化(化学、生物反应)
第III篇 反应工程原理
环境净化与污染控制技术原理
第二页，共68页
污染物处理工程的核心：利用隔离、分离、转化等技术原理，通过工程手段，实现污染物的高效、快速去除。
隔离/分离/转化方式的优选与组合
污染物的高效（去除效率、能耗）、快速去除
装置的优化设计
操作方式和操作条件的优化
介质的混合状态和流体流态的优化
迁移（物质、能量）和反应速率的强化
例子：如何实现水中氨氮的高效、快速去除？
如何实现？
第III篇 反应工程原理
第三页，共68页
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
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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。
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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？
番茄炒蛋
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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
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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
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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
第九页，共68页
第十一章
反应动力学基础
第十页，共68页