平推流反应器召唤

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2014-11-09 14:23 标签： 梦幻召唤兽进阶流程

第三章 理想流动反应器 概述 按照操作方式可以分为间歇过程和连续过程，相应的反应器为间歇反应器和流动反应器 对于间歇反应器，物料一次性加入反应一定时间後把产物一次性取出，反应是分批进行的物料在反应器内的流动状况是相同的，经历的反应时间也是相同的 对于流动反应器，物料不斷地加入反应器又不断地离开反应器。 考察物料在反应器内的流动状况有的物料正常的通过反应器，有的物料进入反应器的死角有嘚物料短路（即近路）通过反应器，有的物料在反应器内回流 第三章 理想流动反应器 在流动反应器中物料的流动状况不相同，造成物料濃度不均匀经历的反应时间不相同，直接影响反应结果 物料在反应器内的流动状况看不见摸不着。人们采用流动模型来描述物料在反應器内的流动状况流动模型分类如下： 平推流反应器模型 全混流模型 理想流动模型 流动模型 非理想流动模型 特别强调的是，对于流动反應器必须考虑物料在反应器内的流动状况；流动模型是专指反应器而言的。 第三章 理想流动反应器 第一节 流动模型概述 3－1 反应器中流体嘚流动模型 一、物料质点、年龄、奉命及其返混 1. 物料质点 物料质点是指代表物料特性的微元或微团物料由无数个质点组成。 2.物料质点的姩龄和寿命 年龄是对反应器内质点而言指从进入反应器开始到某一时刻，称为年龄 寿命是对离开反应器的质点而言，指从进入反应器開始到离开反应器的时间 3.返混 （1）返混指流动反应器内不同年龄质点间的混合。在间歇反应器中物料同时进入反应器，质点的年龄都楿同所以没有返混。在流动反应器中存在死角、短路和回流等工程因素，不同年具的质点混合在一起所以有返混。 （2）返混的原因a.機械搅拌引起物料质点的运动方向和主体流动方向相反不同年龄的质点混合在一起；b.反应器结构造成物料流速不均匀，例如死角、分布器等造成返混的各种因素统称为工程因素。在流动反应器中不可避免的存在工程因素，而且带有随机性所以在流动反应器中都存在著返混，只是返混程度有所不同而已 二、理想流动模型 1.平推流反应器模型（活塞流模型、理想置换模型、理想排挤模型）平推流反应器模型认为物料进入反应器后沿着流动方向象气缸里的活塞一样向前移动，彼此不相混合 1）模型特点 （1）物料参数（温度、浓度、压力等）沿流动方向连续变化； （2）垂直于流动方向的任一截面上的物料参数相同（没有边界层）； （3）沿流动方向的截面间不相混合； （4）质點的奉命相同，任一截面上的质点的年龄相同； （5）返混＝0,不同年龄的质点不相混合（参见（3）） 2）适用范围管式反应器：L/D较大，流速仳较大 平推流反应器反应器与全混流反应器的比较 浓度分布 ------ 推动力 等温、等体积情况的图解计算 等容、各级体积相同，但温度不同 等容、等温但各级体积不同 3－5 全混流反应器全混流反应器是指物料流动状况符合全混流模型该反应器称为全混流反应器（CSTR）.在实际反应器中，连续搅拌釜式反应器由于强烈搅拌物料混合均匀，其流动状况接近全混流 一、全混流反应器的特点 反应器内物料参数（浓度、温度等）处处相等，且等于物料出口处的物料参数 物料参数不随时间而变化； 反应速率均匀，且等于出口处的速率不随时间变化。 返混＝∞ 二、全混流反应器计算的基本公式 反应器体积VR 衡算对象：关键组分A 衡算基准：整个反应器（V） 稳定状态： [A流入量]－[A流出量]－[ A反应量]＝0 式Φ 指按出口浓度计算的反应速率 若 则物料衡算方程为 [A流入量]－[A流出量]－[ A反应量]＝0 所以 上述公式均为普遍式，全混流反应器一般为等温反應器公式可用于等容过程和非等容过程。 表3－3列出了平推流反应器反应器和全混流反应器的反应结果比较其中 2.物料平均停留时间τ对于等容过程，物料平均停留时间为 ，这是对等容过程而言 3－6 多级全混流反应器的串联及优化 设有一反应，A的初始浓度为CA0反应结束后最終浓度为CAf,反应的平衡浓度为CA*，考察平推流反应器反应器和全混流反应器的浓度推动力 由图示，显然有ΔCA平>ΔCA全 平推流反应器流反应器Φ的浓度推动力大于全混流反应器中的浓度推动力。结果平推流反应器反应器体积小于全混流反应器体积。 反应推动力随反应时间逐渐降低 反应推动力随反应器轴向长度逐渐降低 反应推动力不变等于出口处反应推动力 平推流反应器反应器的物料参数如浓度等沿流动方向變化。对于等温反应很难控制整个反应器内物料温度均匀。对于全混流反应器物料参数得均匀的，对于物料温度的控制比较容易 在囿机反应中，特别

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