《《chapter05-ideal reactor (experimental reactor)-2》.pdf

第五章 理想反应器/试验研究用反应器 余 皓 华南理工大学化学与化工学院 Tel: yuhao@scut.edu.cn 理想反应器的 基本类型 BSTR CSTR PFR  BSTR和CSTR，反应器内不存在任何梯度，各处的温度、 浓度完全相同  进入CSTR的流体在瞬间与釜内流体达到完全混合，即混合 时间为0  进入PFR的流体在瞬间达致径向上的完全混合，即径向上的 分散系数无穷大，在流动方向上存在由于流动和反应造成的 浓度梯度，但不存在轴向的返混，即轴向分散系数为0 非理想流动 返混：流速分布、扩散、湍流；停留时间分布 混合：混合尺度；接触 实际反应器流动形式的复杂性 Short circuiting 沟 回 流 流 u Dead zone 存在速度分布 存在死区和短路现象 存在沟流和回流 偏离理想流动模式，反应结果与理想反应器的计算值具有 较大的差异。 实际流动与PFR的偏离(轴向返混) 与CSTR的偏离 1. 并行流存 V Laminar short circuit 在速度分布 Piston flow Distribution Stagnant region Eddy涡流Dispersion 2. 存在分子 H2 空气 离子反应 热运动 生化反应 T0 非CSTR CSTR T U=300m/s 热反馈Q 胃 -5 2 T D分子=10 m /s Q = ∧ = Cpρ D Q 分子 分子 曝气池 Q=0 T0