反應(yīng)工程xxxx-xxxx第4章管式反應(yīng)器pfr(編輯修改稿)
2025-01-24 01:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 得高的選擇性，選釜式反應(yīng)器。 ②反應(yīng)物 CA高，則管式反應(yīng)器優(yōu)于釜式反應(yīng)器。 Chemical Reaction Engineering 42/21 管式與釜式反應(yīng)器反應(yīng)體積的比較 Chemical Reaction Engineering 42/22 對(duì)于單程轉(zhuǎn)化率不高的情況，為提高原料的利用率，將反應(yīng)器出口物料中的產(chǎn)品分離后再循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器入口，與新鮮原料一起進(jìn)行反應(yīng)。 0Q0Ac rV0AX AfXN 0 r ??Reactor M ? ???? AfXAAArdXcV?0 )(? ?? ???? AfAfXXAAArdXcQV???1 )()1( 00? ? 循環(huán)反應(yīng)器 設(shè)循環(huán)物料與新鮮原料量之比為循環(huán)比： 0r??00 )1( Q r ????故 ,反應(yīng)器的物料處理量為： 在混合點(diǎn) M處對(duì) A做物料衡算： )1()1()1( 0000000 AAAfAA XcQXcQcQ ????? ?????? 10AfAXX化簡(jiǎn)后得： ψ→0： 用 (1＋ Ψ)Q0 代替 Q0， 用 XA0代替 0，即 ?? ???? AfAfXXAAArdXcQV???1 )()1( 00? 循環(huán)反應(yīng)器 42/23 Chemical Reaction Engineering 42/24 分析： 0,0 0 ?? AX 時(shí)?結(jié)果相當(dāng)于無循環(huán)管式反應(yīng)器 （ ） AfA XX ?? 0時(shí) , 結(jié)果相當(dāng)于恒定轉(zhuǎn)化率下的操作，即 CSTR反應(yīng)器 ???? 10AfAXX在實(shí)際操作中 ,只要 足夠大，如： 則可認(rèn)為是等濃度操作。 ? 25?? ? ? ????AfAfXXAAArdXcQV???1 )()1( 00 循環(huán)反應(yīng)器 ψ→0： 用 (1＋ Ψ)Q0 代替 Q0， 用 XA0代替 0，即 ? Chemical Reaction Engineering 42/25 假設(shè)： ? 管式反應(yīng)器內(nèi)流體流動(dòng)符合活塞流假定； ? 反應(yīng)器內(nèi)溫度分布：徑向均勻，軸向變化 變溫管式反應(yīng)器 取微元體積 dVr作為控制體積， 衡算依據(jù)為熱力學(xué)第一定律： dqdH ? 24]))([( tptTrrA ddTGcdZHdH??????反應(yīng)熱 溫變熱 G為流體的質(zhì)量速度， G=Q0ρ ()Ctdq U T T d dZ???Chemical Reaction Engineering 42/26 / ( R ) ( ) 4 ( ) /pt A r T r C tG c dT dZ H U T T d? ? ? ? ? ?故有： 此即管式反應(yīng)器軸向溫度分布方程 令 wA0為組分 A的初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)， MA為 A的相對(duì)分子量 ,則： 0 ( R )A AAAGw dXM dZ? ? ? )(4)(0 TTdUdZdXMHGwdZdTGcCtAATrrApt ??????管式反應(yīng)器中反應(yīng)溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系式 變溫管式反應(yīng)器 Chemical Reaction Engineering 42/27 若絕熱操作，則 0)(4 ?? CtTTdU AptATrrA dXcMHwdT )(0 ??? AptATrrA XcMHwTT )(00????AXTT ??? 0? ?ptATrAcMHwr??? 0?? ?0rAr TptCHc????? 變溫管式反應(yīng)器 簡(jiǎn)化 ： 積分得： P88 Chemical Reaction Engineering 42/28 ? ?ptATrAcMHwr??? 0?? ?000rAr TA ptQ w HQ M c??????FA0 ? ?00rAr TptFHQc?????CA0 ? ?0rAr TptCHc????? 變溫管式反應(yīng)器 Chemical Reaction Engineering 42/29 比較 p88（ ） , 完全一樣，均反映了絕熱反應(yīng)過程中溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。 放熱： λ0 。 吸熱： λ0。 等溫： λ=0。 （ ）式用于絕熱條件下操作溫度與轉(zhuǎn)化率關(guān)系，但本質(zhì)不同： PFR反應(yīng)器：不同的軸向位置上 T與 XA的關(guān)系。 間歇式反應(yīng)器：不同的時(shí)間下反應(yīng)物料的 XA與 T的
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