化学反应工程停留时间分布与流动模型.PPTVIP

化 学 反 应 工 程 引 言 第四章 非理想流动反应器 4.1 停留时间分布及其实验测定 4.2 理想流动模型 4.3 非理想流动模型 4.1 停留时间分布及其实验测定 4.1.1 停留时间分布的定量描述 4.1.2 停留时间分布的函数表达式 1. 停留时间分布密度函数 2. 停留时间分布函数 4.1.3 停留时间的实验测定 1. 脉冲示踪法 2. 阶跃示踪法 4.1.4 停留时间分布函数的数字特征 4.1.1 停留时间分布的定量描述 4. 1. 2 停留时间分布的函数表达式 4. 1. 2 停留时间分布的函数表达式 4. 1. 2 停留时间分布的函数表达式 4.1.3 停留时间分布的实验测定 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 脉冲示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 脉冲示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 脉冲示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 脉冲示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 脉冲示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 脉冲示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 阶跃示踪法 4.1.3 停留时间分布的实验测定 —— 阶跃示踪法 4.1.4 停留时间分布函数的数字特征 4.1.4 停留时间分布函数的数字特征 4.1.4 停留时间分布函数的数字特征 作 业 4.2 理想流动模型 4.2.1 活塞流流动模型 4. 2. 1 活塞流模型 4. 2. 1 活塞流模型 4. 2. 1 活塞流模型 4. 2. 2 全混流模型 4. 2. 2 全混流模型 4. 2. 2 全混流模型 4. 2. 2 全混流模型 4. 2. 2 全混流模型 4. 2. 2 全混流模型 4.3 非理想流动模型 前面讨论活塞流反应器和全混流反应器，在这两类反应器中，流体的流动为理想化的极端情况。但实际反应器内流体的流动状况与上述情况不完全相同，介于两者之间。 凡不符合理想流动状况的流动，都称为非理想流动。 器内流体处于非理想流动状况的反应器称为非理想反应器。 4.3 非理想流动模型 4.3.1 非理想流动现象 4.3.2 非理想反应器的计算 4.3.3 流体混合态对化学反应的影响 4.3.1 非理想流动现象 流体偏离理想流动的原因： 1. 滞流区的存在 2. 存在沟流与短路 3. 循环流 4. 流体流速分布不均匀 5. 扩散 4.3.1 非理想流动现象 1. 滞流区的存在 定义：滞流区是指反应器中流体流动慢至几乎不流动的  区域，故也叫死区 特征：停留时间分布密度函数E(θ)曲线拖尾很长 平均停留时间 大于VR/V0 位置：滞流区主要产生于设备的死角中 4.3.1 非理想流动现象 1. 滞流区的存在 4.3.1 非理想流动现象 2. 存在沟流与短路 沟流：固定床、填料塔以及滴溜床反应器中，由于催 化剂颗粒或填料装填不均匀，从而造成一个低 阻力通道，使得一部分流体快速从此通道流过 而形成 短路：流体在设备内的停留时间极短 特征：停留时间分布密度函数E(θ)曲线存在双峰 平均停留时间 小于VR/V0 4.3.1 非理想流动现象 2. 存在沟流与短路 4.3.1 非理想流动现象 3. 循环流 在实际的釜式反应器、鼓泡塔和流化床反应器中 都存在着不同程度的流体循环运动 特征：停留时间分布密度函数E(θ)曲线存在多峰 4.3.1 非理想流动现象 4. 流体流速分布不均匀 若流体在反应器内呈层流流动，其与活塞流的偏离十分明显。层流流速分布呈抛物线状，可由径向抛物线分布导出层流反应器的停留时间分布密度函数 特征： E（θ）=0，θ0.5 E（θ）