【正文】 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。 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。 (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。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。 流入量 =流出量 +反應消耗量 流入量 =流出量 +反應消耗量 ? ? ? ?0 0 1 0 011A A i A A i A i R iV c x V c x r V?? ? ? ?AiAiAiARi rxxCVV )( 100 ???AiAiAiRiRiAiAiAirCCVVVrCVCV)( 10010??????只要動力學關系已知，就可以逐級計算確定各參數(shù) 逐級計算求、已知：逐級計算從求、已知：?,?,001??mxVVxxrBVVxrAAiiRAAfAiRRiAiAi化簡 (2）對于一級不可逆反應 AiAiAiRiAiAiAiRiAiAiCCCVVkkCCCVVkCr???????1010)(AiAiAiARi rxxCVV )( 100 ???11 ?? ?AiAii CCk ?, 1 ,A i A iiAiCCkC? ???,111AiA i iCCk ????mAmAmAAAAkCCkCCkCC??????????11111112121010VV Rii ??, , 1 , 2 ,10 0 , 1 , 11... ( )1mA m A A A miA A A A m iC C C CC C C C k ???????,01 AmAmACxC??,111 ( )1NAmi ixk ??????mAmAmAAAAkCCkCCkCC??????????1111111212101工業(yè)生產(chǎn)上，多級全混流反應器串聯(lián)時，常將各級體積做成相等，以便設備制造。等于該級的出口濃度，而各級之間濃度是不同的。 思考題 4:在全混流反應器中進行等溫一級不可逆反應，出口轉化率為 ，現(xiàn)將該反應移到一個等體積的平推流反應器中進行，且操作條件不變，問出口轉化率是多少 ? 反應器的推動力是由反應器內(nèi)反應物濃度差產(chǎn)生的 多級全混流反應器的串聯(lián)及優(yōu)化 A、平推流反應器的推動力隨反應器的軸向長度逐漸降低； B、全混流反應器的推動力等于反應器出口處的推動力； C、在反應器進出口條件相同的情況下，間歇反應器與平推流反應器的推動力相同，前者隨時間變化，后者隨空間位置變化； D、在反應器進出口條件相同的情況下，間歇反應器與平推流反應器的推動力均大于全混流反應器的推動力； 1）多級平推流反應器的串聯(lián)及并聯(lián) （ 1）串連 VR V0,CA0,T0 CAf,Tf VR1 VR2 CAf,Tf V0,CA0,T0 VR=VR1+VR2 （ 2)并聯(lián) VR V0,CA0,T0 CAf,Tf VR1 VR2 V0,CA0,T0 CAf,Tf 2) 多級全混流反應器串聯(lián)的濃度特征 平推流反應器的反應推動力比全混流反應器的反應推動力大得多，平推流反應器的反應速率沿物料流動方向由一個由高到低的變化過程，全混流反應器的反應速率始終處于出口反應物料濃度的低速率狀態(tài)。 ? 對于其速率隨著反應物濃度增加而增加的反應過程，返混的效果是降低了反應速率 ? 某廠生產(chǎn)醇酸樹脂是使己二酸與己二醇以等摩爾比與70℃ 用間歇反應器并以硫酸作催化劑進行縮聚反應而生產(chǎn)的，實驗得出的反應動力學方程為： 1)若每天處理 2400己二酸 (146)，每批操作輔助時間 1h，反應器裝填系數(shù)為 ,求轉化率分別為 XA=。 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量比，可求出乙醇和水的起始濃度為 由于原料液中乙酸 :乙醇 :水 =1:2:，當乙酸為 1kg時，加入的總原料為 1+2+= 由此可求單位時間需加入反應器的原料液量為 首先計算原料處理量 V0根據(jù)題給的乙酸乙酯產(chǎn)量，可算出每小時乙酸需用量為 12022 1 6 .2 3 /8 8 2 4 0 .3 5 k m o l h???31 6 .2 3 6 0 4 .3 5 4 .1 5 5 ( / )1020 mh?? ?其次計算原料液的起始組成。 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。 B、物料質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。 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。原料處理理為V0=? 因此，反應體積