理想流動式反應(yīng)器ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 12:31本頁面
【正文】 A ? ? ? ? ? ? ] ) 1 ln( ) 1 ( [ 1 ) 1 ( 1 1 1 0 0 0 0 0 0 x x kC dx x kC x dx kC dx r F V A x A A A A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ] 1 ) 1 ( ) 1 ln( ) 1 ( 2 [ 1 ) 1 ( ) 1 ( 1 1 ) 1 /( ) 1 ( , ) ( : 2 2 2 0 0 2 2 0 2 0 2 0 0 0 2 x x x x kC dx x kC x dx kC dx r F V x x C C kC r A x A x A x A A A A A A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 例 : 空時(shí) 是處理相當(dāng)一個(gè)反應(yīng)器體積的原料所需的時(shí)間 。它是反應(yīng)物微團(tuán)在反應(yīng)器內(nèi)停留平均所需時(shí)間。 可用反應(yīng)物體積流速 (標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )除以催化劑體積來定義 。 空速反映了單位時(shí)間 (每小時(shí) )處理反應(yīng)物料量 (體積 )和催化劑體積的比值 。 秒 1 ?1?SV 空時(shí)是物料在反應(yīng)器內(nèi) 表觀停留時(shí)間 ,不是真實(shí) 停留時(shí)間 各種一 , 二級反應(yīng)的 PFR計(jì)算公式見書上 p68 反應(yīng)過程中物料密度有變化時(shí) ,反應(yīng)器的計(jì)算 A 3P (rA)= kC2A 壓力 atm 溫度 ℃ 反應(yīng)器大小 (d,L) 進(jìn)料流量 ,立方米 /時(shí) 轉(zhuǎn)化率 小突驗(yàn) 1 5 350 d=, L=2m v1 = 4 X1= 工業(yè)設(shè)備 2 25 350 d=, L=？ v2=320 (內(nèi)含 50%惰氣 ) X2= ? 1 =(31)/1=2 ?2 =(1+32)/(1+1)=1 ?????????????dxrFVxxkCkCrdxrFVCxAAAAAxAAA0022020001)11()(,1???????????????? xxxxkC A 1)1()1l n ()1(21 2220????例 : ]1)1()1l n ()1(2[]1)1()1l n ()1(2[11222222122211211211111202202010002012121xxxxxxxxCCFFdxrdxrFFVVAoAAAxAxAAA??????????????????????????反應(yīng)過程中物料密度有變化時(shí) ,反應(yīng)器的計(jì)算 A 2P (rA)= kCA 000 000 011, ( ) ( )11 1 1[ ( 1 ) l n ]( 1 )xA A AA A AxA A AVxdx r k C k CC F r xVdx xF r k C x?????? ? ? ? ???? ? ? ?????例 ? =(21) / 1=1 第三節(jié) 全混流反應(yīng) (Continuous Stirred Tank Reactor) v, CA V v, CA0 CA 空時(shí) ? =V/v CSTR的特征 : CSTR入口濃度由 CA0突降為 CA造成 濃度勢頭 (Concentr. Potential)損失 CA CA CA0 (1/rA) ? 損失 ACAAAmAAArCCVCCVr????????)()()(00???反應(yīng)器體積 V的計(jì)算 : 定態(tài)下對組分 A作物料衡算 xA 0 xA (1/rA) ?/CA0 損失 對一級反應(yīng) (rA)= kCA有 DaDaCCxkCCCAAAAAm??????1100?對二級反應(yīng) (rA)= kC2A有 DaDaDaxxkCxkCCCAAAAm241)21()1(2020?????????( Da=kτmCA0 ) ( Da=kτm ) Damkoehler準(zhǔn)數(shù) xxDaDax D ax????1理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)方程 Batch reactor PFR CSTR V V 000 () AAmAA A CVC xCFr??????00 001()xApAAiVCC dxFr? ????0 01()xAit C dxr???( 1 / )AAd t r d C??dxFdVr ii 0)( ??0( ) ( )A A Ar V C C?? ? ?因損失濃度推動力而降低了反應(yīng)速 ∴ n(反應(yīng)級數(shù) )或 x (轉(zhuǎn)化率 )越大 , 下圖的曲線越徒 , 反應(yīng)速損失就越大 PFR改成 CSTR時(shí) 1)()()()(11010010?????????xAAxAAAApmrdxrxrdxCrxC?? xA X1 X=1 (1/rA) ?/CA0 損失 0 例 。(33 ???? AAxxk ? 6 2 )39。V 39。在 CA0＝ mol/L 時(shí)反應(yīng)物 A的成本 MA=$/ molA，包括安裝，輔助設(shè)備，儀器，企業(yè)管理費(fèi)用，勞動力及折舊等在內(nèi)的反應(yīng)器成本 Mm=$/(hr要求 R的生成速率為 100mol/hr， 若未反應(yīng)的 A被丟棄，為獲得最低的 R成本，應(yīng)該用多大的反應(yīng)器、進(jìn)料流量和轉(zhuǎn)化率？，在此條件下產(chǎn)品 R的成本單價(jià)是多少？ A0A 2 R00FFF( 1 ) ( 1 )AAAA A A A ACxxVr k C x k C x? ? ?? ? ?AAAAAAAAxxxxMxxkC50150100)1(100FM)1(FMRm0Rt?????????????解：總成本： Mt＝ V Mm＋ FA0 MA 對一級反應(yīng)有： R的生成速率： FR＝ FA0 xA＝ 100 mol/hr 例 0dxdMAt ?m o l/ h r 200FF
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