反应工程专题:2.4 可逆反应速率与温度的关系

可逆吸热反应

1.由于初始条件下正反应速率大于逆反应速率,随温度增加总的反应速率的变化取决于正逆反应的活化能

2.对于可逆吸热反应,正反应活化能大于逆反应活化能,因此反应速率对温度的导数大于0,可逆吸热反应的速率与不可逆吸热反应类似,随温度升高而增大。故平衡转化率也随温度升高而增加。

3.同一曲线上所有点的反应速率相等,该曲线称为等反应速率线。

    1)当转化率一定时,反应速率随温度的增加而增加

    2)当温度一定时,反应速率随转化率的增加而下降

可逆放热反应

1.对于可逆放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,反应速率对温度的导数可为正,亦可为零或负。反应速率随温度的变化会出现极值,对应于速率极大值处的温度称为最佳反应温度。当温度低于最佳反应温度时,总的反应速率随温度的增加而增加,反之,则减少

2.各曲线的极大值点连成的线称为最佳温度曲线,可逆放热反应若能沿着该最佳曲线操作,则在整个反应过程中反应都能以最快的速率进行。工业生产中操作条件的选择应尽可能靠近该曲线

3.对于可逆放热反应,平衡线和最佳温度线是进行反应器设计和分析的两条重要曲线。其中平衡线为反应的界限,而最佳温度曲线则是变温反应器优化操作的重要依据

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