停留时间分布与反应器的流动模型.ppt

n=1时的CSTR中，若反应为一级，则 按间歇反应器计算， CSTR中，停留时间分布为： 对宏观流体： 这一结果与微观流体在CSTR中的反应结果相同，这与前面讲到的对n=1的反应，微观混合与宏观混合结果相同这一点是一致的。 对于不同级数的化学反应在全混流反应器中，结果表 明： 当n1时，宏观流体具有比微观流体高的出口转化率； 当n1时，结果相反。 微观混合对反应结果的影响 结论： n1时，微观混合降低转化率； 当n1时，结果相反。 小结： （1）微观混合程度及混合早晚对一级反应结果无影响 （2）离析流模型只适用于宏观流体，或者一级反应宏观，微观或部分离析都适用 （3） 对于n1的反应，可考虑使反应物在进入反应器之前先进行预混合，以求达到分子程度的混合 （4）对于平推流反应器微观混合不影响反应结果，而返混越大微观混合影响越大 例题5.10 间歇式 全混流 平推流 1.测量反应器停留时间分布时，常用到两个函数，称为 和 ，它们之间的关系是 ，其中∫0∞ =1。 2.停留时间分布的统计特征值方差的物理意义是 ，活塞流反应器的无因次方差为 ，全混流反应器的无因次方差为 。 3.在活塞流反应器中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的 %，在全混流反应器中，停留时间大于平均停留时间的流体粒子占全部粒子的 %。 4.在全混流反应器中，物料平均停留时间为1 h，停留时间大于10h的物料粒子占全部物料粒子的 %；若改在活塞流反应器中进行，平均停留时间不变，停留时间大于10h的物料粒子占全部物料粒子的 %。 5.从反应器停留时间分布测定中,求得无因次方差 则该反应器可视为 ；若 则该反应器可视为 。 6.由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E(t)=0.1exp(-t/10) min-1，可判别该反应器的流型为( ) A．平推流 B．全混流 C．轴向分散 D．多级混合 7.已知一实际流动反应器，Pe=20，该反应器若用多级混合模型描述，则模型参数N=________。 8.已知一闭式液相反应器在流量为5L／s下进行脉冲示踪 ，得到停留时间分布密度函数E(t)= s-1 试求： （1）平均停留时间; （2）该反应器的反应体积为多少？ （3）E(θ)、F(θ)和 （4）若将该反应器用多釜串联模型描述，其模型参数N为多少？ 9.用阶跃法测得反应器出口处示踪物的浓度和时间的关系如下： c(t)= 0 t＜1 t-1 1≤t≤3 2 t＞3 计算：（1）平均停留时间和方差； （2）若用多釜串联模型模拟该反应器，则模型参数是多少？ t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C(t)/(g/l) 0 0 3 5 6 6 4.5 3 2 1 0 10.为了测定一个闭式流动反应器的停留时间分布，采用 脉冲法测得反应器出口物料中示踪剂浓度如下： 试计算：（1）反应物料在反应器中的平均停留时间和方 差； （2）若用多釜串联模型模拟该反应器，则模型 参数是多少？ 11.简述活塞流模型和全混流模型的基本特征。 12.停留时间分布密度函数E（t）的含义？ 13.停留时间分布函数F（t）的含义？ 14.简述描述停留时间分布函数的特征值？ 15.简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类？ 16.简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？ 17.简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线？ 18.简述建立非理想流动的流动模型的步骤？ 19.简述非理想流动轴向扩散模型的特点？ 20.简述非理想流动轴向扩散模型的定义？ 21.简述非理想流动多级混合模型的特点？ 22.举例说明微观流体和宏观流体的区别？ 23.停留时间分布的密度函数在t＜0时，E（t）=______。 24.停留时间分布的密度函数在t≥0时，E（t）_______。 25.当t=0时，停留时间分布函数F（t）=_______。 26.当t=∞时，停留时间分布函数F（t）=_____