【正文】 質(zhì)隨溫度而變，例如：①反應(yīng)溫度提高，液相組分的蒸氣壓很快上升，甚至某一組分會(huì)達(dá)到沸點(diǎn)；②反應(yīng)溫度增大，可能使某些反應(yīng)組分腐蝕性加強(qiáng)；③對(duì)于多重反應(yīng)，反應(yīng)溫度增高，會(huì)使某些副反應(yīng)加劇。min），平衡常數(shù) K=。 代入速率方程，整理后得 通過(guò)乙酸的起始濃度和原料中各組分的質(zhì)量比，可求出乙醇和水的起始濃度為 03 . 9 0 8 6 0 2 1 0 . 2 ( / )46BC m o l L????03 . 9 0 8 6 0 1 . 3 5 1 7 . 5 9 ( / )18SC m o l L????( / )A A B R Sr k C C C C K??220()A A A Ar k a bx c x C? ? ?式中 代入到基本公式中 2001 Afx AA A Adxtk C a b x c x????? ?000 0 0 04/ 2 .6 11 / / 5 .1 51 1 / 0 .6 5 7 54 .7 6 1 0 / ( . m in)BAB A S Aa C Cb C C C C KcKk L m o l???? ? ? ? ? ?? ? ???得： t= 30 ( 39。 0 Z / 2 Z C A C A0 C A o u t 管長(zhǎng) Z / 2 Z C A C A0 0 Z / 2 C A o u t Z 時(shí)間 圖 1 平推流反應(yīng)器圖示 0 Z / 2 Z A、沿著物料的流動(dòng)方向，物料的溫度、濃度不斷變化。 2) 平推流的特征 根據(jù)平推流反應(yīng)器的特點(diǎn)，應(yīng)取反應(yīng)器內(nèi)一微元體積dVR進(jìn)行物料衡算。 帶入的熱焓 流出的熱焓 反應(yīng)熱 熱量的累積 傳向環(huán)境的熱量 ＝ ﹢ ﹢ ﹢ 0 dV R Z 穩(wěn)態(tài)、等溫條件下： 帶入的熱焓 =流出的熱焓 熱量的累積 =0 反應(yīng)熱 傳向環(huán)境的熱量 ﹢ ＝ 0 RAAARARadVrdxCVdVrHdATTK?????00)()(3）變溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算 （ 1）一般情況 RAAARAaPiidVrdxCVdVHrdATTKdTCN???????00)())dTTCNTCNdTTCNTCNPiiPiiPiiPii???????????（流出熱流入熱（流出熱流入熱)(,)(00000xxTTdxdTCNNHCNdxNHdTdxNdNdVrdVrHdTCNAPiiARPiiAARAAARARARPii??????????????????????則）（令（ 2)對(duì)于絕熱反應(yīng) 絕熱溫升或絕熱溫降 思考題題 2：用平推流反應(yīng)器進(jìn)行乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)，每天生產(chǎn)乙酸乙酯 12022kg，其化學(xué)反應(yīng)式為 ( / )A A B R Sr k C C C C K??原料中反應(yīng)組分的質(zhì)量比為 A:B:S=1:2:，反應(yīng)液的密度為 1020kg/m3，并假定在反應(yīng)過(guò)程中不變。 3 2 6 3 2 5 2C H C O O H ( A ) + C H O H ( B ) C H C O O C H ( R ) + H O ( S )?解答 ： ? 由于乙酸與乙醇的反應(yīng)為液相反應(yīng)，故可認(rèn)為是等容過(guò)程。反應(yīng)物料連續(xù)加人反應(yīng)器，釜內(nèi)物料連續(xù)排出反應(yīng)器。是一種返混程度為無(wú)窮大的理想化流動(dòng)模型。 返混極大 。反應(yīng)在 100℃ 下等溫操作，其反應(yīng)速率方程為 已知 100℃ 時(shí)， k= 104L/（ mol 0 31 6 .2 3 / 3 .9 0 8 /4 .1 5 5 /Am o l hC m o l Lmh??03 .9 0 8 6 0 2 1 0 .2 ( / )46BC m o l L????03 .9 0 8 6 0 1 .3 5 1 7 .5 9 ( / )18SC m o l L????0000000( 1 )A A AB B A AR R A AS S A AC C xC C C xC C C xC C C x????????22 0()A A A Ar k a b x c x C? ? ?? ?000 0 0 0/1 / /1 1 /BAB A S Aa C Cb C C C C KcK?? ? ? ???將題給的速率方程變換成轉(zhuǎn)化率的函數(shù)。 2)反應(yīng) PFR中進(jìn)行 ,求轉(zhuǎn)化率分別為 XA=， 應(yīng)體積 ? 3)采用 CSTR，求轉(zhuǎn)化率分別為 XA=， 體積？ 2 ( ) / ( . m i n)AAr k c k mol A L? 1 . 9 7 / ( . m i n )k L k m o l?0 0 . 0 0 4 /Ac k m o l L?1） 0 2200011( 1 )Afx AfAA A fAAxdxtck c xk c x?? ??? ? 1 1 ( 1 ) 60th? ? ? ??8 . 5 1 9 . 5tth? ? ?02400 0 . 6 8 4 /2 4 1 4 6AF k m o l h???0000 .6 8 4 1 7 1 /0 .0 0 4AAFV L hc? ? ?30 171 1630 V t L m? ? ? ? ? VVm?? ? ?? 2）平推流反應(yīng)器 0 22000 011( 1 )Afx AfRAAA A fAAxV d xCV k C xk C x?? ???00 1AfRA A fxVVk C x? ?3171 145 0 4( 1 ) 60RV L m?? ? ?? ? ? 3）全混流反應(yīng)器 2 2 2 20( ) 1 . 9 7 ( 1 ) 1 . 9 7 ( 0 . 0 0 4 ) ( 1 )A f A A f A fr C x x? ? ? ? ?00()A A fRAfV C xVr?3220 . 6 8 4 0 . 8 7 2 3 4 7 . 2 3 46 0 1 . 9 7 (0 . 0 0 4 ) ( 1 0 . 8 )RV L m?? ? ?? ? ?三種反應(yīng)器體積比較 反應(yīng)器有效容積 平推流反應(yīng)器 間歇釜反應(yīng)器 全混流反應(yīng)器 轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率 這是由于全混流反應(yīng)器的返混造成反應(yīng)速率下降所致。 為此，為了降低返混影響的程度，提高全混流反應(yīng)過(guò)程的推動(dòng)力，常采用多級(jí)全混流反應(yīng)器串聯(lián)措施。 結(jié)論 3) 多級(jí)全混流反應(yīng)器串聯(lián)的解析計(jì)算 (1）各 釜的 物料衡算 條件：各釜定態(tài)操作、等溫；反應(yīng)過(guò)程中體積不發(fā)生變化。 111mAmixk ????? ?????討論： A、級(jí)數(shù)越多，最終轉(zhuǎn)化率越高； B、在處理量一定時(shí)，各級(jí)反應(yīng)體積越大，最終 轉(zhuǎn)化率也越高。 圖解步驟： (1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) (動(dòng)力學(xué)方程 )，做操作溫度下的 rA～ CA(或xA)關(guān)系曲線圖 1。 i?1? r A r A ～ C A C A 3 C A2 C A1 C A0 C A 圖 2 多釜串聯(lián)全混流反應(yīng)器圖解計(jì)算 i?1?說(shuō)明 （ 1）若各釜體積相同，則圖上各操作線平行。 fAAfAR rCCVV)()( 00 ??5) 多級(jí)全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化 最小取最佳值時(shí)，確定后，當(dāng)需要合理選擇級(jí)數(shù)推動(dòng)力變復(fù)雜，但設(shè)備、流程、控制推動(dòng)力相同時(shí)，當(dāng)RAiAiRAiRAfAVxxfVmmrmmxmfVxxV),(),(,00??????????AiAiAiARi rxxCVV )( 100 ???]1)1(1[]1)1(1[11001????????mAmRiRmAmxkmVmVmVVxk?? (1)一級(jí)不可逆反應(yīng) 條件： m級(jí)全混流反應(yīng)器串聯(lián)；各釜溫度相同。試求（轉(zhuǎn)化率為的等溫條件下進(jìn)行，反應(yīng)維持在濃度為反應(yīng)物，加料速率為速率常數(shù)速率按等摩爾數(shù)配比，反應(yīng)與反應(yīng)物中應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)：在兩級(jí)串連全混流反思考題題225/,/)./(,103332ACmk m o lsmsk m o lmkkCCkCrBAPBAABAA????? 3132212001001120222012002120010021)()1(