四PFR反应器精选.ppt

* Chemical Reaction Engineering 第四章 理想管式反应器（Ideal Tubular Reactor） 4.1理想管式反应器特点 plug flow reactor（PFR） 特点 1.平推流，活塞流； 2.浓度随空间位置而变，不随时间而变； 3.径向截面上不存在浓度分布 反应结果唯一地由化学反应动力学所确定。 Chemical Reaction Engineering 二、 理想管式反应器基本方程式 取微元 流入量 ＝ 流出量 ＋ 反应量 ＋ 累积量 对微元作物料衡算： FA+dFA Chemical Reaction Engineering PFR基本方程： 适用等温、变温、等容、变容等 积分式 Chemical Reaction Engineering 三、 空时、空速和停留时间 空时 空速 停留时间 Space-time Space-velocity residence -time Chemical Reaction Engineering 积分关系：（恒容时，以n=0，1，2级为例） 与间歇反应器一样： 自催化反应、可逆反应、平行反应、串联反应 Chemical Reaction Engineering 间歇反应器恒容时: Chemical Reaction Engineering 四、 反应前后分子数变化的反应 例1 裂解反应 例2. 合成氨 对B： Chemical Reaction Engineering ⑴膨胀因子法—每消耗1molA时，系统总mol数的变化 对A： 对P： 0 增大 0 减小 =0 不变 例2. 合成氨 例1：裂解反应 aA+bB?pP+sS Chemical Reaction Engineering ⑵ 膨胀率法—假定物料体积与转化率的变化为线性关系 含义： 例：A→3P a.纯原料，则 b.原料中含 50%A和 50%惰性气体，则 Chemical Reaction Engineering ⑶ 膨胀率与膨胀因子的关系 膨胀率法 膨胀因子法 Chemical Reaction Engineering 例：A→3P a.纯原料，则 b.原料中含 50%A和 50%惰性气体，则 Chemical Reaction Engineering 浓度与转化率关系 或 所以变容时 Chemical Reaction Engineering 变分子反应的计算： 积分式 例如 （教材，表4-2，4-3） Chemical Reaction Engineering 停留时间： 当分子数变大， ，则 当分子数变小， ，则 当分子数不变， ，则 空时与停留时间区别 Chemical Reaction Engineering 空时 停留时间 对n 级不可逆反应A→P 对气相反应，通常有区别; 对液相反应可不考虑 Chemical Reaction Engineering 某气相一级分解反应A------3P,反应为一级，在等温管式反应器中进行，加入原料含A50%，惰性物料50%。停留时间为10min，系统出口的体积流量为原来的1.5倍，求此时A的转化率及该条件下的反应速率常数。