反應(yīng)工程課件第三章-全文預(yù)覽
【正文】 ?????????????B、移熱速率 )()()()(00000CPTPTCPTCK F TTCNTKFCNTTKFTTCNQ????????（ 2）全混流反應(yīng)器的多態(tài) )e x p (1)e x p ()(1)(101000RTEkRTEkHVCkHkVCQmRRAmRRAR???????????? QR(QC) QC QR N P M T TM TP TN QR曲線與 QC直線的交點(diǎn)處 QR =QC 放熱速率 =移熱速率，達(dá)到了熱平衡，就是系統(tǒng)的操作點(diǎn)。如果不予重視，往往會(huì)使設(shè)計(jì)的反應(yīng)器無法操作 。參數(shù)靈敏性問題，如果某操作參數(shù)的微小變化會(huì)引起操作狀態(tài)的很大變化，則為反應(yīng)器操作狀態(tài)對該參數(shù)靈敏，反之為不靈敏。熱穩(wěn)定性問題，嚴(yán)格地說屬于動(dòng)態(tài)問題。平衡不等于穩(wěn)定。擾動(dòng)表示為流量、進(jìn)口溫度、冷卻介質(zhì)溫度等有關(guān)參數(shù)的變動(dòng)。 全混流反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性 對放熱反應(yīng)過程，當(dāng)某些外界因素使得反應(yīng)溫度升高時(shí)，根據(jù)阿累尼烏斯公式可知反應(yīng)速率隨之加快。反應(yīng)過程中的熱量傳遞與傳質(zhì)一樣，也可按其尺度分為：設(shè)備尺度的熱量傳遞和顆粒尺度的熱量傳遞。但是，實(shí)際上各有關(guān)事數(shù)不可能嚴(yán)格保持在給定值，總會(huì)有各種偶然的原因而引起擾動(dòng)?？梢?，平衡和穩(wěn)定是兩個(gè)不同的概念。熱平衡條件只要求放熱速率等于移熱速率，因此可以采用很大的傳熱溫差，以減少必需的傳熱面，從而簡化了反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)；而熱穩(wěn)定性條件則給傳熱溫蓋以限制，要求傳熱溫差小于某個(gè)規(guī)定值，因而增加了所需的傳熱面積，使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。 穩(wěn)定性問題，系統(tǒng)所受到的短暫的擾動(dòng)消失后，如果原定態(tài)點(diǎn)是穩(wěn)定的，將逐步恢復(fù)到原操作狀態(tài)。無論是熱穩(wěn)定性還是參數(shù)靈敏牲，兩者都給反應(yīng)器的設(shè)計(jì)增加了限制因素。 對反應(yīng)器的要求： 能自熱平衡，維持反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行，當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，能保持熱穩(wěn)定性。 當(dāng)有擾動(dòng)使 T略小于TM (dT＜ 0)時(shí)， 移熱速率小于放熱速率，體系溫度上升，自動(dòng)恢復(fù)到 M點(diǎn) Q QC QR N P M T TM TP TN 多態(tài)操作點(diǎn)的特征 Q Qr QG N P M T TM TP TN P點(diǎn)： 當(dāng)有擾動(dòng)使 T略大于TP時(shí) (dT＞ 0), 移熱速率小于放熱速率，體系繼續(xù)溫度上降，直至到 N點(diǎn)。 Q QC QR N P M T TM TP TN M、 N點(diǎn)是穩(wěn)定的定態(tài)點(diǎn)， P點(diǎn)為不穩(wěn)定的定態(tài)點(diǎn) 全混流反應(yīng)器有熱穩(wěn)定的操作點(diǎn)的條件： Q QC QR N P M T TM TP TN QR = QC dtdQdTdQ CR ?放熱速率 =移熱速率 放熱速率曲線的斜率 ﹤ 移熱速率直線的斜率 M、 N點(diǎn)都是穩(wěn)定的定態(tài)點(diǎn)實(shí)際操作中選哪一個(gè)？ 5 隨著操作條件的改變，定態(tài)溫度也隨之而變。這條曲線也存在一個(gè)間斷點(diǎn) 6，此處定態(tài)溫度出現(xiàn)突降，這點(diǎn)稱為熄火點(diǎn)。至于釜式反應(yīng)器，如果調(diào)節(jié)手段適當(dāng)，不一定非要在穩(wěn)定的定態(tài)下操作。 （ 3） CAf： abc=de=f (4)xAf:f=ed=cba 例題 34：等體積的平推流與全混流反應(yīng)器串聯(lián)，在等溫條件下進(jìn)行二級(jí)不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速率 平推流與全混流反應(yīng)器的接觸時(shí)間均為 1min,計(jì)算 其最終轉(zhuǎn)化率。則兩者的體積是相同的 (未考慮間歇反應(yīng)器的輔助時(shí)間 )，這是因?yàn)樗鼈兙淮嬖诜祷臁? 設(shè) VRP與 VRM分別表示平推流與全混流反應(yīng)器的反應(yīng)體積，兩者之比 當(dāng) V0、 CA0 、 x Af 相同時(shí)，全混流反應(yīng)器所需體積大于平推流反應(yīng)器的體積，這是由于前者存在返混造成的。 多重反應(yīng)的選擇率 平行反應(yīng) 反應(yīng)物同時(shí)獨(dú)立地進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng)稱為平行反應(yīng)。 LMMLALLAAACkdtdCrCkCkdtdCrCkdtdCr2211????????2）濃度與時(shí)間的關(guān)系 )e x p (lnta10010110tkCCCCtkCkdCdtCkdtdCrCAAAAt CCAAAAAAAA??????????? ?與、)()()e x p ()e x p (tb2101211012210121tktkALALLLALALLeeCkkkCtkCkCkdtdCCktkCkCkCkdtdCC?????????????與、)](11[tc21122100tktkAALAMMekekkkCCCCCC?????????與、12kkA L M??? ???12kkA L M??? ???ALALAALCkCkCkCkCkrrs12121 1 ?????連串反應(yīng)的瞬時(shí)選擇率 s可表示為： 3) 連串反應(yīng)的選擇率 LAS=A生 成 目 的 產(chǎn) 物 所 消 耗 的 關(guān) 鍵 組 分 的 量轉(zhuǎn) 化 了 的 關(guān) 鍵 組 分 的 量LMM
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1