【文章內(nèi)容簡介】 ????????AfAAf AfCCnAARAAAAAAx xnAnAAnAAARnAAkCdCVVCdCdxxCCxkCdxVkCdxCVVkCr00000 010000)1()1(00000000000000nAAfAfARxAAxAAAxAAARCktxkxCVVkdxCVkCdxCVrdxCVVAfAfAf?????????或時當ktAfAfRxAAxAAAARAAAxAAAxAAARexxkVVxkxdVxkCdxCVVxCCkCdxCVrdxCVVAfAfAfAf????????????????????111ln)1()1()1()1(1n00000000000000或時當00000200022000002000001,)1()1()1()1()1(2nAAAfAfAAfRxAAAxAAAARAAAxAAAxAAARk t Ck t CxxkCxVVxkCxdVxkCdxCVVxCCkCdxCVrdxCVVAfAfAfAf???????????????????或時當 （ 2）反應過程中有體積變化 00 0Afx ARAAdxV V cr? ?A B L MA B L M? ? ? ?? ? ?? ? ??????Af Afx xnAnAAnAAAnAAARnAAxkCdxxyVkCdxCVVkCr0 0 100000)1()1( ?以 n級不可逆反應為例 ? ? ? ?1A L M A BA? ? ? ? ??? ? ? ?????000( 1 )( 1 )AAAAA A ANxNCV V y x?????（ 3) 熱量衡算 平推流反應器中取一個體積為 dVR的微元進行熱量衡算。 帶入的熱焓 流出的熱焓 反應熱 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 反應熱 傳向環(huán)境的熱量 ﹢ ＝ 0 RAAARARadVrdxCVdVrHdATTK?????00)()(3）變溫平推流反應器的計算 （ 1）一般情況 RAAARAaPiidVrdxCVdVHrdATTKdTCN???????00)())dTTCNTCNdTTCNTCNPiiPiiPiiPii???????????（流出熱流入熱（流出熱流入熱)(,)(00000xxTTdxdTCNNHCNdxNHdTdxNdNdVrdVrHdTCNAPiiARPiiAARAAARARARPii??????????????????????則）（令（ 2)對于絕熱反應 絕熱溫升或絕熱溫降 思考題題 2：用平推流反應器進行乙酸和乙醇的酯化反應，每天生產(chǎn)乙酸乙酯 12022kg，其化學反應式為 ( / )A A B R Sr k C C C C K??原料中反應組分的質(zhì)量比為 A:B:S=1:2:，反應液的密度為 1020kg/m3，并假定在反應過程中不變。反應在 100℃ 下等溫操作，其反應速率方程為 已知 100℃ 時， k= 104L/（ molmin），平衡常數(shù) K=。試計算乙酸轉(zhuǎn)化 35 % 時所需的反應體積。 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為液相反應，故可認為是等容過程。等容下活塞流反應器的空時與條件相同的間歇反應器反應時間相等，已求出達到題給要求所需的反應時間為 t=。 ? 改用活塞流反應器連續(xù)操作，如要達到同轉(zhuǎn)化率，要求應使空時 τ=t=。原料處理理為V0=? 因此，反應體積 VR= ()= m3 連續(xù)流動釜式反應器 全混流反應器是另一類在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的連續(xù)流動反應器，化工中常用的連續(xù)流動攪拌釜式反應器可視為全混流反應器。反應物料連續(xù)加人反應器，釜內(nèi)物料連續(xù)排出反應器。由于是連續(xù)操作，不存在間歇操作中的輔助時間問題。在定態(tài)操作中，容易實現(xiàn)自動控制，操作簡單，節(jié)省人力，易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可用于產(chǎn)量大的產(chǎn)品生產(chǎn)過程。 1） 全混流反應器的概念 亦稱理想混合模型或連續(xù)攪拌糟式反應器模型。是一種返混程度為無窮大的理想化流動模型。 它假定反應物料以穩(wěn)定流量流人反應器，在反應器中，剛進人反應器的新鮮物料與存留在反應器中的物料瞬間達到完全混合。 C A 時間 C A i n －－－－－－－－－－－－－－ C A o u t t C A 空間位置 C A o u t 圖 全混流反應器 2）全混流反應器的特點 A、反應器中所有空間位置的物料參數(shù)都是均勻的，而且等于反應器出口處的物料性質(zhì)。 B、物料質(zhì)點在反應器中的停留時間不相等，有的很長，有的很短，形成一個停留時間分布。 返混極大 。 全混流反應器的反應速率即由釜內(nèi)的濃度和溫度所決定。 0 0 0 0 ( 1 ) ( )A A Af A f RV C V C x r V? ? ?化簡，得 fARAfAfARAfArVCVCVdtrVdtCVdtCV)()(000000????流入量 = 流出量 + 反應量 fAAfAfAAfARrxCrCCVV)()(000????? 全混流反應器的計算 流入量 = 流出量 + 反應量 + 累積量 00()A A fRAfV C xVr? 0 0 0()()A A f ARAfV C x xVr??按出口濃度計算的反應速率。 當反應器進口物料 中已含反應產(chǎn)物 0 0 0 0 ( 1 ) ( )A A Af A f RV C V C x r V? ? ?fARAfAAA rVxCVxCV )()1()1( 00000 ????全混流反應器 τ的圖解 計算 000 ( ) ( )A A fAARA f A fCxCCVV r r? ?? ? ?000 ( ) ( )A A fAARA f A fCxCCVV r r? ?? ? ?AfAfAAfAfAAfAAfAfAAfAfAAfAAAAfAfAAfAfAxxkkCCxkCxCkCxCkCCCxCkCkCCkxCkCCC?????????????????111)1(1n10n00000000000??????或時：當或時：當000 ( ) ( )A A fAARA f A fCxCCVV r r? ?? ? ?0000022022002020214124110)1()1(2nAAAAfAAfAAfAfAfAAfAfAAfAAfAfAAfAfACkCkCCkCkCCCCkxkCxkxkCxCkCxCkCCC????????????????????????? 時：當思考題：用全混流反應器進行乙酸和乙醇的酯化反應，每天生產(chǎn)乙酸乙酯 12022kg，其化學反應式為 ( / )A A B R Sr k C C C C K??原料中反應組分的質(zhì)量比為 A:B:S=1:2:，反應液的密度為 1020kg/m3，并假定在反應過程中不變。反應在 100℃ 下等溫操作，其反應速率方程為 已知 100℃ 時， k= 104L/（ molmin），平衡常數(shù) K=。試計算乙酸轉(zhuǎn)化 35 % 時所需的反應體積。 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 )?通過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 由