制药工程原理与设备_02反应器基本理论4.pptVIP

第五节　停留时间分布的应用 三 实际流型的停留时间分布 等价的要求： （1）N级串联釜的停留时间分布函数 例题： 采用脉冲法测定某反应器的停留时间分布，测得不同停留时间与浓度的关系如下表所示： 解：① 小 结 1 PFR与CSTR的方差： 2 多釜串联模型： 3 多釜串联模型描述实际反应器的计算方法： ① 停留时间分布的计算 ② 理想反应器停留时间分布的计算 ③ 理想反应器和实际反应器的结合计算 * 激励曲线 一 PFR 应答曲线 F(τ)= E(τ)= 激励曲线 二 CSTR 应答曲线 停留时间分布函数与分布密度函数 阶跃法：设示踪剂的浓度为C0，物料流量为v，反应器容积为VR，在dτ时间内对示踪剂进行物料衡算： 全混流无因此方差的求值： 全混流无因此方差的求值： 多釜串联模型 实际反应器 等价 用N个等体积的全混流反应器模拟实际反应器 物料的进料状况不变，依然为v； 关键组分的总转化率不变； 反应的总时间（物料的平均停留时间）不变。 对第i级示踪剂作物料衡算： 一阶线性微分方程： 通解： 对第1级： 对第2级： 对第3级： 第1级： 第2级： 第3级： … … 第N级： 无因次方差： 无因次方差： 无因次方差： 无因次方差： 应用此反应器进行某拟一级不可逆反应，已知此反应在CSTR中在相同反应条件，相同平均停留时间下，其出口转化率为80%，试求： （1）反应器各停留时间分布密度函数值，平均停留时间，方差；（2）若实际反应在上述反应器中反应时流型可以用多釜串联模型描述，求相应的釜数以及反应器出口物料的转化率。 0 1 2 4 5 5 3 0 C(τ) (g/L) 80 70 60 50 40 30 20 10 τ（s） 0 0.005 0.010 0.020 0.025 0.025 0.015 0 E (τ) 0 1 2 4 5 5 3 0 C(τ) (g/L) 80 70 60 50 40 30 20 10 τ（s） 一级不可逆反应在CSTR中反应时 串联釜的单釜停留时间 ② 通式 二级反应 一级反应 零级反应 基础式 CSTR 间歇式反应器、PFR