化工反應(yīng)器設(shè)計(jì)及類型介紹-wenkub.com
2024-12-30 05:18 本頁面
【正文】 ? 在加氫、氧化、鹵化、聚合和發(fā)酵等化學(xué)或生物反應(yīng)過程中應(yīng)用。因此， 553 554 ? 擴(kuò)散有效因子 η與梯勒 (Thiele)模數(shù) Φ有關(guān)。 ? (3)液體不揮發(fā) 。此時(shí)，鼓泡吸收塔內(nèi)的宏觀反應(yīng)速率 (rA)可表示為： 代入 541得 543 544 iALAA CkDr , .)( ?? dZkDCAAdyq LAiAcAGn .,. ? 在恒溫條件下的吸收過程 k為常數(shù)；如果氣、液相界面氣相一側(cè)氣膜的阻力可忽略不計(jì) ,則相界而處組分 A的分壓 PA,i應(yīng)與氣相主體的分壓 PA,G相等。因?yàn)閲娏芩m有很高的相界面，但 液相傳質(zhì)系數(shù) KL較小。如果氣體以氣泡狀態(tài)分散于液體時(shí)，則液相傳質(zhì)系數(shù) KL 高，而氣相傳質(zhì)系數(shù) KG低。氣、液間有較大的濃差推動(dòng)力。 (2)對(duì)于主反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于副反應(yīng)速率，而且表面反應(yīng)速率大于相際間的傳質(zhì)速率的情況，需要強(qiáng)化傳質(zhì)。 ? (2)床層內(nèi)的垂直管束具有 加強(qiáng)傳熱和控制氣泡合并 增大的作用。當(dāng)床徑放大后，由于乳化相中物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)增大，使乳化相中的濃度梯度減小甚至消失。當(dāng)反應(yīng)器放大需增加床層高度和增大氣速時(shí)，不易產(chǎn)生短路。通常取以 靜止床層為基準(zhǔn)時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)為宜 。 式中： vw,vb分別為床層內(nèi)固體體積和氣泡體積 . (533) (534) (535) rc 式中： δb為氣泡占床層體積的分?jǐn)?shù)，即： 式小： u為氣體的空床流速， um,f為起始流態(tài)化速度， ub為氣泡上升速度。 (531) 通常臨界流化狀態(tài)的床層高度 Lm,f可用靜床高度 L代替。 一、流化床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型 ? 4）當(dāng)操作氣速 ( 臨界流態(tài)化氣速 )時(shí)，床層內(nèi)的鼓泡條件即可滿足。 ? 2）床層內(nèi)氣泡的大小均勻且均勻分布于床層中。 )1)()((32 ????eMsRLdup???524 167。 即以 軸向活塞流 為基礎(chǔ)建立的數(shù)學(xué)模型。因此有了列管式和多層式等多種結(jié)構(gòu)形式。且應(yīng)盡可能減小床層內(nèi)的溫度梯度，力求 溫度均勻 。 ? 4）對(duì)于多釜串聯(lián)反應(yīng)器的放大，應(yīng)保證大小兩系統(tǒng)中 每一釜內(nèi)物料流動(dòng)的停留時(shí)間分布相同、溫度相同和反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率相同； 且 反應(yīng)速率應(yīng)當(dāng)不受攪拌速率的影響 。 如果物料濃度的變化用反應(yīng)轉(zhuǎn)化率 xA表示，當(dāng) n=1時(shí)，上式變?yōu)?: txcr AAA0,)( ??517 ? 設(shè)化學(xué)反應(yīng)為一級(jí)不可逆反應(yīng) )1(0, AAA xkcr ??? )1(0, AAVR xk xqVt ???單釜一級(jí)不可逆反應(yīng)的設(shè)計(jì)方程： 對(duì)于多釜串聯(lián)，當(dāng)各釜的有效容積相等： nRnRRR VVVV ,1,2,1, ??????? ?]1)1 1[(1 1,0,???? nnAVR xkqVt多釜串聯(lián)連續(xù)操作的的攪拌釜一級(jí)不可逆反應(yīng)的設(shè)計(jì)方程為： 代入 517 二、連續(xù)操作攪拌釜放大應(yīng)注意的問題 ? 1）設(shè)計(jì)方程是在假定釜內(nèi)物料的流動(dòng)與混合已達(dá)到了 理想混合狀態(tài) 的情況下導(dǎo)出的 ,運(yùn)用該方程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，實(shí)際反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)盡可能 滿足或接近這一條件 。 ? 只用 物料衡算式計(jì)算 : 恒溫系統(tǒng) ,壓強(qiáng)變化很小 ? 物料衡算式和熱量衡算式 : 變溫系統(tǒng) ? 物料衡算式、熱量衡算式和動(dòng)量衡算式聯(lián)立求解 : 反應(yīng)管很長(zhǎng)，阻力損失較大 在空管內(nèi)物料層流流動(dòng)： 摩擦因子 f=16/Re 在空管內(nèi)物料湍流流動(dòng)： ??f二、管式反應(yīng)器放大應(yīng)注意的問題 ? 1）為了保持反應(yīng)器內(nèi)物料的流動(dòng)狀況在放大后與放大前相同，無論是作層流還是作湍流，都應(yīng)保持兩系統(tǒng)內(nèi)物料流動(dòng)的 雷諾數(shù) 相等； ? 2)在保持大小兩反應(yīng)系統(tǒng)幾何相似的前提下，應(yīng)使兩反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)物料流動(dòng)的 停留時(shí)間分布函數(shù)相同 。 則物料衡算式可寫為 : 59 ? 設(shè)反應(yīng)物組分 A的初始摩爾流量為 ,則有 : ? 59 可寫成 : 對(duì) 510 進(jìn)行積分 : 0,Anq510 511 令 ,為反應(yīng)物料的初始體積流量，則 ? ?? AAxxAAAnRrdxqV0, )(0,則有 ? ?? AAxxAAAvRrdxcqV0, )(0,0, 對(duì)于絕熱非等溫系統(tǒng)，應(yīng)考慮溫度改變對(duì)反應(yīng)速率所產(chǎn)生的影響。 ? 4) 高粘度液體的攪拌 : ? 這種液體不能依靠攪拌釜使液體翻騰而產(chǎn)生容積循環(huán) ,它們的混合必須依靠攪拌釜轉(zhuǎn)動(dòng)攪混整個(gè)液體。 ? a: 如果固體的相對(duì)密度與液體的相對(duì)密度相近，則固體不容易沉降，當(dāng)固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和液體的粘度都較小時(shí)，則用 推進(jìn)式螺旋槳 . ? b: 當(dāng)固、液相對(duì)密度較大，若只要求固體離開釜底而 不要求均勻懸浮時(shí) ，應(yīng)安裝 底擋板 ；如果要求均勻懸浮，則應(yīng)同時(shí)安裝底擋板和壁擋板 ； ? 3)對(duì)于氣體在液體中分散或氣體的吸收 : ? 要求良好的容積循環(huán)和剪切作用 ,選用 渦輪式攪
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1