反應(yīng)器中的混合對反應(yīng)的影響(編輯修改稿)
2025-05-26 04:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 = F(t+dt) F(t) ? dF(t)： 所有停留時間為 tt+dt的質(zhì)點所占的分率 ??????????????? 100000 )()()()()(tt d FdtdttdFtdtttEdttEdtttEtt m數(shù)學(xué)期望：所有質(zhì)點停留時間的“加權(quán)平均值” （ 417） ,（ 418） 在等時間間隔取樣時： t t1 t2 t3 ……. E(t) E(t1) E(t2) E(t3) …… ?????ttEtttEt m)()(???)()(tEttEt m對于離散型測定值，可以用加和代替積分值 （ 419） 方差是停留時間分布離散程度的量度 方差越小，越接近平推流 對平推流，各物料質(zhì)點的停留時間相等，故 方差為零。 202020022 )()()()()()( ??? ??? ???????? ????tdttEtdttEttdttEdttEttt?t?? tt方差：各個物料質(zhì)點停留時間 t與平均停時間 差的平方的加權(quán)平均值。 （ 420） 如果是離散型數(shù)據(jù)，將積分改為加和： 取樣為等時間間隔時： 2022 )(?????? ? tttEtt222222)()()()()()()( ???????????????????? ttEtEttttEttEtttEttEttt（ 420） ? 平均對比時間： ? 停留時間為 t時， ，因此， θ和 t一一對應(yīng)，且有： F（ θ ） =F（ t）， 此時： ? 歸一性： mtt??????ttttm1???mtt?)()()/()()()θ( tEtdttdFtttdtdFddFEmmm??????? ? ???0 1)( dE對比時間（無因次時間）： （ 422） ?用 θ表示的方差： ? ?????022 )()( dttEttt1)(1 1)(2)(1 11)(21)( )()(2)( )()1(02200220020002022???????????????????????????????????????dttEttdtttEtdttEttdtttEtttdtttEtttdEdEdEdEmmmmmmmmm?????????????（ 424） 222220222/)(mmmttdttEtttt???????????? ??描述停留時間分布的兩個函數(shù)： ???停留時間分布函數(shù)停留時間分布密度（ 424） 四、理想流型反應(yīng)器停留時間分布 平推流 模型 全混流模型 平推流 ： 0cct0“激勵”曲線 0cct0t“響應(yīng)”曲線 圖 45 理想置換反應(yīng)器“激勵”與“響應(yīng)”曲線 兩條曲線完全一樣，只是“響應(yīng)”曲線比“激勵”曲線平移了一段 時間 。 t? 所有物料質(zhì)點的停留時間都相同，且等于整個物料的平均停留時間 tm， 停留時間分布函數(shù)與分布密度為 ： ? 由方差定義， 0σ ,0σ 2θ2t ????????mmt t 1tt 0)( tF ?????????1 11 0)(F??????????mmmtt 0t ttt 0)( tE??????????????1 01 1 0)(E設(shè)進(jìn)行階躍注入實驗，反應(yīng)器的容積為 VR， 物料的體積流量為 V， 達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，從 t=0開始，將進(jìn)料切換為含示蹤劑濃度為 C0的物料，在切換后某dt時間內(nèi)，對全釜作物料衡算： ? 進(jìn)入的示蹤劑量 =流出的示蹤劑量 +示蹤劑的積累量 全混流 給全混流反應(yīng)器一個階越“激勵” 0cct0“激勵”曲線 0cct0“響應(yīng)”曲線 全混流反應(yīng)器“激勵”與“響應(yīng)”曲線 ? ? ? ????????????????????????eFetFccttcccdttccdccctccVVdtdcdcVV c d tdtVcmttmmmRR1)(1)(ln11/0000000積分上式：?? e)E( ? 對反應(yīng)器做示蹤物的物料衡算： 例：現(xiàn)有一個停留時間相同的全混釜和平推流反應(yīng)器 當(dāng)二者以不同的方式進(jìn)行串聯(lián)時，其各自的最終轉(zhuǎn)化率為多少？ 已知：停留時間為 1min，反應(yīng)速率常數(shù)為 ,液相 反應(yīng)物濃度為 1kmol/m 解：全混釜在前，平推流在后 全混釜停留 1min后反應(yīng)物的濃度： RAAA Vkccc21100 )(V ??0012 1m ???? AAA cckc?3m0m1 /411mk m o lkkcc AA ???????反應(yīng)物濃度為 cA1后進(jìn)入平推流 在平推流停留 1min后反應(yīng)物的濃度： kV pR ????? ?A1Afcc 2AA0 c1c1kcdcV AfA13/3 8 mk m o lc Af ?? )( ???? Ax平推流在前停留 1min后反應(yīng)物的濃度： 3A1A0A1/c1c1 mk m olkp ???? ?在全混釜中再停留 1min后反應(yīng)物的濃度： 3m1mf /. 3 6 602411mk m o lkkcc AA ???????)( ???? Ax 五、利用 RTD診斷反應(yīng)器內(nèi)流動狀況 管 式E ( t )tτE ( t )tτ溝 流 或 壁 流E ( t )tτt?有 死 區(qū)E ( t )tτ正 常t?E ( t )tτ有 死 區(qū)t?E ( t )tτ短 路 流t?E ( t )tτ循 環(huán) 比 太 ?。?
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