第三章理想流动反应器98.pptVIP

1. A+( )=(A) 2. (A)=(B)+S 3. (B)=B+( ) 1为控制步骤时： S不被吸附，分母中没有 请考虑化学反应 该反应在全混流反应器中进行，反应温度为20℃，液料的体积流量为0.5m3/h, CA0=96.5mol/m3, CB0=184mol/m3,催化剂的浓度CD=6.63mol/m3。实验测得该反应的速度方程为： rA=kCACD 式中k=1.15*10-3m3/(mol.ks)。若要求A的转化率为40%，试求反应器的体积。 解：设A的转化率为x，则有： 对于全混流反应器，应有： 某二级液相反应A+B→C，已知CAo=CBO ，在间歇反应器中达到x=0.99，需反应的时间为10min,问： (1) 在全混流反应器中进行时， 应为多少？ (2) 在两个串联全混流反应器(反应体积相等)中进行时，　又是多少？ 例题 （１）在单个CSTR中 解：在间歇反应器中，对二级反应 (1)=(2) 则 (1) (2) (2)　两个CSTR串联 CSTR-1: CSTR-1: (3) (4) 代入(3) 例题 对平行-串联反应 选取最佳的操作方式。 解：对于A, 应选用高CA0, PFR反应器。 对于B, B A B CB与生成R无关，尽管B可以任意方式加入,为维持高CA,考虑B分段加入为佳 对于温度，E1E2, 应选用低温 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 平行反应 --- 一个反应物 1. 温度效应 A L(主反应) M(副反应) 1 2 提高温度对活化能高的反应有利 降低温度对活化能低的反应有利 若E1E2, 则在较高温度下进行 若E1E2, 则在较低温度下进行 若E1=E2, 温度变化对选择性无影响 2. 浓度效应 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 平行反应 若n1n2, 较高反应物浓度对主反应有利 若n1n2, 较低反应物浓度对主反应有利 若n1=n2, 反应物浓度对选择性无影响 平推流反应器，低的单程转化率 全混流反应器，加入稀释剂；反应后物料循环 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率  平行反应 两个反应物 A+B L(主反应) M(副反应) 1 2 间歇操作 n1n2, m1m2 CA, CB 都高 n1n2, m1m2 CA高, CB低 n1n2, m1m2 CA, CB 都低 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率  平行反应 两个反应物 A+B L(主反应) M(副反应) 1 2 连续流动操作 n1n2, m1m2 CA, CB 都高 n1n2, m1m2 CA, CB 都低 n1n2, m1m2 CA高, CB低 选择率 A L（主产品） M（副产品） 对比速率 瞬时选择率 总选择率 全混流 通式 收率 收率的定义式 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 二. 连串反应 一级反应 CP0=CS0=0 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 一级连串反应 组分 A: 单调下降； 产物 L: 先升后降，有极大值； 产物 M: 单调上升 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 流动类型对反应结果的影响 (a) 对反应液整体均匀照射 (b) 对小部分反应液照射 辐射能量相同 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 L为主产物时 1. 温度效应 2. 浓度效应 若E1E2, 则在较高温度下进行 若E1E2, 则在较低温度下进行 若E1=E2, 温度变化对选择性无影响 若n1n2, 增加初浓度CA0 若n1n2, 降低初浓度CA0 若n1=n2, 初浓度的变化对选择性无影响 3. 转化率 CL/CA随xA的增大而增大 L的瞬时选择性下降 转化率过高，选择性降低 工业上分离再循环 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 3. 流动类型的影响 对于不可逆的连串反应且以反应的中间物为目的产物时，返混总是对选择性不利 左 左 右 左 3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率 连串反应的最佳反应时间与最大收率 间歇反应器或平推流反应器 最佳反应时间 最大出口浓度 最大收率 (*) 一级不可逆连串反应，不论采用哪一种反应