又稱(chēng)非均相反應過(guò)程，反應物系包含兩個(gè)或更多個(gè)相的反應過(guò)程，在這種反應過(guò)程中，有的反應物系始終為多相，有的反應物系在反應過(guò)程中由單相轉變?yōu)槎嘞啵蛘哂啥嘞噢D變?yōu)閱蜗唷６嘞喾磻^(guò)程包括氣固相反應過(guò)程、氣液相反應過(guò)程、液液相反應過(guò)程、液固相反應過(guò)程、氣液固相反應過(guò)程以及固固相反應過(guò)程等。

外文名

The reaction procedure of multi-phase

分類(lèi)

多相 單相

又稱(chēng)

非均相反應過(guò)程

正文

傳遞特征?　與單相反應過(guò)程相比，多相反應過(guò)程的傳遞特征是：考察反應器內的任一尺度遠小于反應器,但遠大于分子的微元，微元中濃度和溫度通常是不均勻的，存在相際傳質(zhì)和傳熱。在反應器的不同微元間也可存在濃度和溫度的差異，從而導致設備尺度上的傳質(zhì)和傳熱。對于流體相（氣相或液相）本身，也存在微觀(guān)均勻問(wèn)題。

多相反應過(guò)程的物系雖有多相，但反應則常在一相中進(jìn)行(在多相中同時(shí)進(jìn)行反應的情形比較罕見(jiàn))，通常稱(chēng)發(fā)生反應的相為反應相，而稱(chēng)其他相為非反應相。為使反應得以進(jìn)行，必須先使反應物向反應相傳遞，例如氣固相催化反應中，氣相反應物必須經(jīng)反應相外部和內部傳遞(見(jiàn)反應相外傳質(zhì)和傳熱及反應相內傳質(zhì)和傳熱)到達固體催化劑的活性表面才能發(fā)生反應。反應相外部傳質(zhì)和內部傳質(zhì)的一個(gè)重要差別是前者為單純的傳質(zhì)過(guò)程，后者屬于反應與傳質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。多相反應過(guò)程中熱量傳遞的方向因反應為放熱或吸熱，以及反應過(guò)程中有無(wú)物料相變（氣化或冷凝）而異。

處理方法?　多相反應過(guò)程系由外部傳質(zhì)、內部傳質(zhì)和化學(xué)反應所組成的過(guò)程，后兩者相并聯(lián)又與前者相串聯(lián)。通常反應相內外都存在濃度分布（見(jiàn)圖）和溫度分布，相內不同部位的反應速率（見(jiàn)反應動(dòng)力學(xué)）和選擇性（見(jiàn)化學(xué)計量學(xué)）各不相同，表觀(guān)反應速率和選擇性是相內各處反應速率和選擇性的某種均值。如果相串聯(lián)的各步驟中某一步驟的阻力，遠大于其他步驟而成為整個(gè)過(guò)程的控制步驟，定態(tài)下過(guò)程的總速率實(shí)際上取決于該步驟的速率，處理可大為簡(jiǎn)化。

多相反應過(guò)程

當化學(xué)反應為速率控制步驟時(shí)，反應相內、外傳質(zhì)的影響可忽略，相內反應物濃度和相外相等（圖中線(xiàn)1）或處于相平衡（線(xiàn)2），C*為平衡濃度。單位時(shí)間內反應物的轉化量與反應相體積成正比，與相界面積無(wú)關(guān)。此時(shí)多相反應過(guò)程可視作單相反應過(guò)程或稱(chēng)擬均相反應過(guò)程。

當反應相外傳質(zhì)為速率控制步驟時(shí)，反應相內反應物濃度趨于零（線(xiàn)3）或化學(xué)平衡濃度（線(xiàn)4），單位時(shí)間內反應物轉化量與相界面積成正比，而與反應相體積幾乎無(wú)關(guān)，過(guò)程速率的計算與傳質(zhì)過(guò)程類(lèi)似。若過(guò)程不存在速率控制步驟，則反應相內外均存在濃度梯度，其濃度分布（線(xiàn)5）介于上述兩種極端情況之間。