3-间歇与理想反应器.ppt

3.5 反应器的性能比较 Solution 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 Solution 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 对平推流反应器作物料恒算得： 3.5 反应器的性能比较 带循环的平推流反应器计算 带循环的平推流反应器计算 结论可以推广到多管循环的情况 带循环的平推流反应器计算 表征循环反应器性能的物理量----循环比 β=0，为平推流反应器； β=∞，相当于全混流反应器 它可以使平推流反应器调整到具有不同返混程度的混合流动 带循环的平推流反应器计算 带循环的平推流反应器计算 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 本章回顾-1 ★等温间歇釜式反应器的设计计算。P12 ★连续釜式反应器的设计计算。 ★空时和空速的概念及其在反应器设计计算中的应用。 ★连续釜式反应器的串联和并联。P38 ★釜式反应器中平行与连串反应选择性的分析，连接和 加料方式的选择。 ★连续釜式反应器的热量衡算式的建立与应用。 本章回顾-2 ★ 等温连续管式反应器设计方程的设计计算。P45 ★ 管式和釜式反应器的对比。 ★ 变温连续管式反应器的分析与计算。P47 ★ 反应器的性能比较。P49 重要公式 本章习题 P57 3.1 3.2 3.3 3.5 3.6 3.7 3.9 3.10 本章习题课 ★ ★ 3.4 理想流动下的管式反应器 3.4.3 变温连续流动管式反应器的设计计算 根据热量平衡，取一圆柱状微元体作热量衡算，在稳态下可得 其中，G为单位横截面积单位时间的混合物质量，dt为管子的直径。因为 平推流管式反应器的热量衡算式 3.4 理想流动下的管式反应器 又物料衡算式为 因为 所以，物料衡算式可写为 3.4 理想流动下的管式反应器 在绝热操作下，将上式进行积分 3.4 理想流动下的管式反应器 3.4 理想流动下的管式反应器 3.4 理想流动下的管式反应器 3.4 理想流动下的管式反应器 3.4 理想流动下的管式反应器 3.5.1 反应过程浓度水平分析 3.5 反应器的性能比较 3.5.2 反应性能指标比较 3.5.2.1反应器体积、转化率的比较 3.5 反应器的性能比较 1.反应器体积比较 3.5 反应器的性能比较 在相同的转化率下，当操作条件相同时，为完成同一化学反应，不考虑间歇反应器的辅助生产时间时， 若考虑间歇反应器的辅助生产时间，则 3.5 反应器的性能比较 2.反应器转化率的比较 对于正常动力学，平推流反应器和间歇反应器的反应速度高于全混流反应器，有限个MFR串联反应器其次，所以上述反应器体积大小的关系是成立的，同时根据上述各反应器的设计公式，在体积要求一定时， 3.5 反应器的性能比较 以一级不可逆反应为例，N个釜串联时，总体积可表示为 平推流反应器的总体积为 3.5 反应器的性能比较 时，有 当 因此，对于正常动力学，当转化率要求相同，其它操作条件也相同时，无穷个全混流反应器串联所需的总体积相当于一个平推流反应器。 3.5 反应器的性能比较 当不考虑间歇反应器的辅助操作时间时， 当考虑间歇反应器的辅助操作时间时， 如果动力学关系较为复杂，如反应速率随转化率的提高先上升后下降或先下降后上升，上述关系不一定成立，要视具体情况而定，如对于先下降后上升或先上升后下降，往往采用不同反应器的组合时总体积较小。 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5 反应器的性能比较 3.5.2.2 反应收率的比较 微分选择性 反应器中反应的收率一般与反应的动力学、反应器的型式以及加料方式有关。 3.5 反应器的性能比较 （1）反应动力学 3.5 反应器的性能比较 （2）反应器的型式 3.5 反应器的性能比较 （3）反应物的加料方式-1 3.5 反应器的性能比较 当要求CA、CB均高时。采用间歇反应器时，A、B同时加入到反应器中，A、B浓度均高。若采用连续操作，平推流反应器中A、B浓度均高，其次是有限个串联的全混流反应器，且体积依次增大较好。 3.5 反应器的性能比较 （3）反应物的加料方式-2 当要求CA、CB均低时。A、B同时加入到全混流反应器中，此时A、B浓度均低。若采用多级操作，则有限个串联的全混流反应器体积依次减小为好。 当要求cA低、cB高时，如图所示。采用半间歇反应器时，先在釜中加入B，然