《理想流動(dòng)式反應(yīng)器》ppt課件-文庫吧
2025-04-16 12:31 本頁面
【正文】 J m ol? ? ?m a x m a x( ) ( ) ( ) 8 3 0 0 0 0 . 8 3 . 5 8 6 0 8 / 3 6 0 04 0 / 4 0ARQ H r Vk J s k W? ? ? ? ? ? ? ? ? ???ΔT=T50=113 0C U= 0K m2 A= 40/133/=1 m2 所需換熱面積 A=1m2 X f FA f t v FA0= vCA0 V L l CA CA0 CA0 取一微元 (給定體積 V和時(shí)間 t) 第二節(jié) 平推流反應(yīng)器 連續(xù)操作討論定常態(tài) (steady state), 狀態(tài)變化項(xiàng) (d /dt)項(xiàng) =0 定容反應(yīng)可取一微元 ,借用間歇反應(yīng)來分析 AxAAAxAAACCAACCAdxrFdxrCdCrtVdCrtAAAAAA???????????????0000)(1)(1)(1)(100???反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率定義 : 間歇操作 xA=(nA0 –nAt)/ nA0 定態(tài)操作 xA=(FA0 –FAf)/ FA0 (給定體積 V和進(jìn)出口 ) Piston Flow Reactor(PFR) 假設(shè)軸向無反混 ,徑向全混合的管式反器。 (單位時(shí)間內(nèi) dV中 i物料轉(zhuǎn)化的量 )= (單位時(shí)間進(jìn)入 dV的 i物料量 ) (單位時(shí)間流出 dV的 i物料量 ) 取管中一體積元 dV進(jìn)行 化學(xué)反應(yīng)的衡算， x Fi xi Fi+dFi xi+dxi dV Fi： i物種進(jìn)入 dV的流量， xi： i物種進(jìn) dV時(shí)的轉(zhuǎn)化率 Fi 0 xi=(Fi 0 Fi) / Fi 0 平推流反應(yīng)器 (非定容 ) dxFdVr ii 0)( ??dxFdVr ii 0)( ??可得到基礎(chǔ)方程： dxrFVdxrFdVxiioii?????00)(1)(00 )(1ixi FVdxr???或 0 01()xAiVC dxr ????1/(rA) 0 x V/FA0 0/ AC?1/(rA) CA CA CA0 XA 1/(rA) 0 1 XA (rA) CA CA CA0 t t/CA0 1/(rA) CA CA CA0 XA 1/(rA) 0 1 XA (rA) CA CA CA0 τ τ/CA0=V/FA0 PFR Batch Reactor ) 1 /( ) 1 ( , ) ( : 0 x x C C kC r 例 : x x A A A A ? ? ? ? ? ? ] ) 1 ln( ) 1 ( [ 1 ) 1 ( 1 1 1 0 0 0 0 0 0 x x kC dx x kC x dx kC dx r F V A x A A A A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ] 1 ) 1 ( ) 1 ln( ) 1 ( 2 [ 1 ) 1 ( ) 1 ( 1 1 ) 1 /( ) 1 ( , ) ( : 2 2 2 0 0 2 2 0 2 0 2 0 0 0 2 x x x x kC dx x kC x dx kC dx r F V x x C C kC r A x A x A x A A A A A A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 例 : 空時(shí) 是處理相當(dāng)一個(gè)反應(yīng)器體積的原料所需的時(shí)間 。 空時(shí)（ Space Time） 也稱平均接觸時(shí)間。它是反應(yīng)物微團(tuán)在反應(yīng)器內(nèi)停留平均所需時(shí)間。 當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)壓力和溫度恒定、反應(yīng)前后無體積變化、且進(jìn)口物料的壓力和溫度與反應(yīng)器內(nèi)相同時(shí)， 或者更普遍地說 : 秒 平均停留時(shí)間 _tτ= _t?? V?? 是反應(yīng)器進(jìn)口的壓力溫度下的體積流量 (若指的是標(biāo)態(tài)下的體積流量 ,就相應(yīng)有標(biāo)態(tài)空時(shí) ) 當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的 物料 密度無變化且等于進(jìn)料的 物料密度時(shí)才有： 空時(shí) =平均 停留時(shí)間 空間速度 （ Space Velocity） 一般簡(jiǎn)稱為空速 。 可用反應(yīng)物體積流速 (標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )除以催化劑體積來定義 。 催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中 ， 空速通常用 小時(shí) 1來表示 。 空速反映了單位時(shí)間 (每小時(shí) )處理反應(yīng)物料量 (體積 )和催化劑體積的比值 。 一定程度上反映了生產(chǎn)強(qiáng)度 。 秒 1 ?1?SV 空時(shí)是物料在反應(yīng)器內(nèi) 表觀停留時(shí)間 ,不是真實(shí) 停留時(shí)間 各種一 , 二級(jí)反應(yīng)的 PFR計(jì)算公式見書上 p68 反應(yīng)過程中物料密度有變化時(shí) ,反應(yīng)器的計(jì)算 A 3P (rA)= kC2A 壓力 atm 溫度 ℃ 反應(yīng)器大小 (d,L) 進(jìn)料流量 ,立方米 /時(shí) 轉(zhuǎn)化率 小突驗(yàn) 1 5 350 d=, L=2m v1 = 4 X1= 工業(yè)設(shè)備 2 25 350 d=, L=？ v2=320 (內(nèi)含 50%惰氣 ) X2= ? 1 =(31)/1=2 ?2 =(1+32)/(1+1)=1 ?????????????dxrFVxxkCkCrdxrFVCxAAAAAxAAA0022020001)11()(,1???????????????? xxxxkC A 1)1()1l n ()1(21 2220????例 : ]1)1()1l n ()1(2[]1)1()1l n ()1(2[11222222122211211211111202202010002012121xxxxxxxxCCFFdxrdxrFFVVAoAAAxAxAAA??????????????????????????反應(yīng)過程中物料密度有變化時(shí) ,反應(yīng)器的計(jì)算 A 2P (rA)= kCA 000 000 011, ( ) ( )11 1 1[ ( 1 ) l n ]( 1 )xA A AA A AxA A AVxdx r k C k CC F r xVdx xF r k C x
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