工學反應工程ppt課件(已修改)
2025-11-10 20:39 本頁面
【正文】 活塞流假定 流體流動是非常復雜的物理現象，影響到系統(tǒng)的反應速率和轉化程度。 一、 流動狀況對反應過程的影響 1. 流速分布情況影響 空管中 , 如圖 （ a） (b) 內部各部分流體的停留時間不同，因此反應時間也不一樣，反應速率和最終轉化率也不一樣 。 2. 混合情況的影響 完全混合時， C、 T在反應器內均一；否則，各處 T， C不一樣。這兩種混合情況對反應過程產生不同的影響，反應的結果也不一樣。 為了描述反應器的流動狀況，要建立流動模型，定量描述反應器中的流動狀況。最簡單的流動模型是理想流動模型，包括：活塞流和全混流模型。 圖 徑向流分布 １ . 活塞流模型 ① 徑向流速分布均勻； ② 軸向不存在混合。 所有流體粒子在反應器內的停留時間相同，與間歇釜式反應器中不一樣，沒有返混問題。（返混是不同停留時間的流體粒子之間的混合）。 2. 全混流模型 （上一章詳細描述過） 無論軸向和徑向，混合達到最大， C、 T均一，返混最大。 應該注意的是：理想流動模型是兩種極端情況，活塞流的返混為 零 ，而全混流的返混 最大 ，實際反應器中的流動狀況介于兩者之間。 二、 理想流動模型 等溫管式反應器的設計 在管式反應器中進行的單一反應，取如圖 （高為 dZ） 在定態(tài)條件下 ： 由此得到 ： rAArAAdVddVdXFFrA0???? ? ? ?? ?AAAArArAAAAXFF dVdFdVdFFF1 0???????假設 RA =常數（ =XAf下的值），則 ： －－釜式反應器的設計方程 上式可以進一步變成： 注意：二者盡管形式上相同，但一個是反應時間 t， 一個空時 τ（ 與所選擇的進口狀態(tài)有關）。另外，間歇釜式反應器總是恒容的。如果管式反應器也在恒容下進行，則有 τ=t； 否則， τ≠t。 ? ??????? AfXAAAArAArAA )(XdXCQ) V) ((XdV
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