【正文】 ?討論： A、級數(shù)越多，最終轉化率越高； B、在處理量一定時，各級反應體積越大，最終 轉化率也越高。 ]1)1(1[]1)1(1[11001????????mAmRiRmAmxkmVmVmVVxk??0VV Rii ???? ???m1i im k111 ）（?? A 圖解法適用于給定轉化率和處理量后選定釜的個數(shù)和釜的體積。用這種方法可以省去試差的麻煩。應該說明的是這種方法僅適用反應速率最終可以用單一組分表達的反應。 圖解步驟： (1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù) (動力學方程 )，做操作溫度下的 rA～ CA(或xA)關系曲線圖 1。 (2）在圖 1上作相應溫度下第 i釜的 rAi～ CAi操作線： AiAiAiRiAiAirCCVVCkfr)()(10 ????1111( ) ( )A i A i A i A i A iiir C C C C????? ? ? ? ?4) 多級全混流反應器串聯(lián)的圖解計算 r A r A ～ C A C A 3 C A2 C A1 C A0 C A 圖 2 多釜串聯(lián)全混流反應器圖解計算 (3）從 CA0點出發(fā)作斜率為 的直線，直線與速率曲線的交點的橫座標為第一釜的出口濃度 CA1，交點的縱座標第一釜的反應速率 rA1。 (4）從 CA1點出發(fā)作斜率為 的直線，直線與速率曲線的交點的橫座標為第二釜的出口濃度 CA2，交點的縱座標第一釜的反應速率 rA2。 (5）這樣一直作到要求達到的出口濃度，有幾個梯級就表示需要幾個釜串聯(lián)使用。 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)全混流反應器圖解計算 i?1?說明 （ 1）若各釜體積相同，則圖上各操作線平行。若各釜體積不同，圖上各操作線的斜率也不同。 1111( ) ( )A i A i A i A i A iiir C C C C????? ? ? ? ?0VV Rii ??(2)若各釜反應溫度相同，則公用一條動力學曲線，若各釜 反應溫度不同，則需要作出不同溫度下的動力學曲線。 1/rA 面積 = τ CA 3 CA2 CA1 CA0 CA 圖 3 多釜串聯(lián)全混流反應器空時 (3)對于多釜串聯(lián)，若追求整體反應器體積最小，應增加反應器的個數(shù)，但反應器體積最小是有限的，即使反應釜的個數(shù)趨于無窮，反應釜的總體積最小為速率倒數(shù)曲線、起始濃度、最終濃度、和橫座標圍成的面積（見下圖中綠影部分）與進料體積流量的乘積。 fAAfAR rCCVV)()( 00 ??5) 多級全混流反應器串聯(lián)的優(yōu)化 最小取最佳值時，確定后，當需要合理選擇級數(shù)推動力變復雜，但設備、流程、控制推動力相同時，當RAiAiRAiRAfAVxxfVmmrmmxmfVxxV),(),(,00??????????AiAiAiARi rxxCVV )( 100 ???]1)1(1[]1)1(1[11001????????mAmRiRmAmxkmVmVmVVxk?? (1)一級不可逆反應 條件： m級全混流反應器串聯(lián)；各釜溫度相同。 )11111()1()()1()()()(111121210101100100100100AmAmAmAiAiAiAiAiAiAAAAAAmiRiRAiAiAiAiAAiAiAiAAiAiAAiAiAiARixxxxxxxxxxxxxxxkVVVxkxxVxkCxxCVkCxxCVrxxCVV????????????????????????????????????????0???AiRxV 0]11)1(1[11)39。1()1(1)1()()1()1(1)39。1(121011121211??????????????????????????????????AiAiAiAiRAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAixxxkVxVxxxxxxxxxxxxx11121111111)1(1?????????????AiAiAiAiAiAiAixxxxxxx)11111(111121210101AmAmAmAiAiAiAiAiAiAAAAAAmiRiRxxxxxxxxxxxxxxxkVVV??????????????????????????0???AiRxV 11101011111)1()()1()(11111111???????????????????????????RiRiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiAiVVxkxxVxkxxVxxxxxxxxxx 由此可見多級串聯(lián)的全混流反應器中進行一級不可逆反應時，各級體積相同時總反應體積最小 AiAiAiARi rxxCVV )( 100 ??? (2）二級不可逆反應 總體積各為多少？情況下反應器的聯(lián)總體積最小，這兩種）兩個全混流反應器串（流反應器串聯(lián)，）兩個體積相同的全混。試求（轉化率為的等溫條件下進行，反應維持在濃度為反應物，加料速率為速率常數(shù)速率按等摩爾數(shù)配比，反應與反應物中應器中進行液相反應：在兩級串連全混流反思考題題225/,/)./(,103332ACmk m o lsmsk m o lmkkCCkCrBAPBAABAA????? 3132212001001120222012002120010021)()1()(,0)1()()1()(1mVVmxkCxxCVVxxxxkCxxCVxkCxxCVVVRRAAAAARAAAAAAAAAAAAARR????????????????????故總反應體積解得：反應器串聯(lián)）兩個等體積的全混流解：（AiAiAiARi rxxCVV )( 100 ???分析 321322220120023221200100111212110021)8 7 ()7 0 7 (2 7 )1()()7 0 (7 0 7 )1()(7 0 0])8 7 (8 7 )1([2mVVVmxkCxxCVVmxkCxxCVVxxVxxxkCVVVVRRRAAAAARAAAAARAARAAAARRR?????????????????????????????????故總反應體積解得：令：聯(lián)總體積最?。﹥蓚€全混流反應器串（ 又為多少？混流反應器中進行時，）在兩個等體積串聯(lián)全（應為多少？行時，）在全混流反應器中進（。問：需要反應時間中達到在間歇反應已知：某二級液相反應思考題mm0021m i n10,2??????xCCCBA