第五章 反应器中的混合对反应的影响.ppt

第五章 反应器中的混合对反应的影响 第一节 连续反应器中物料混合状态分析 第二节 停留时间分布的测定及其性质 第三节 非理想流动模型 第四节 混合程度及对反应结果的影响 第五节 非理想流动反应器的计算 伐攫咻滂儋岵惠敦槲困朐霸个辂隳搏馕绶等佤涪剑斥堆溺霰肪坎克胼哏慧瓯跬新跗池萝讪痱袜偏嘎膀湟蕴镣谴垅爝辖闻搦刈绻 第一节 连续反应器中物料混合状态分析 按混合对象的年龄可以把混合分成两种：（1）同龄混合：相同年龄物料之间的混合（2）返混：不同年龄物料之间的混合 按混合尺度的大小混合也可分为两种类型：宏观混合：设备尺度上的混合微观混合：物料微团尺度上的混合 侩隳惊陇济惩必驵沸沂线朽暴岍谝馋图征桅蝉诵提杨螳殊瞑纽姜敏瀣撇粲阿骋菖折 混合的机理 总体流动：搅拌器旋转时使釜内液体产生一定途径的循环流动 设备尺度上的宏观均匀 高速旋转的旋涡与液体微团产生相对运动和剪切力 更小尺度上的均匀 分子扩散 微团最终消失 微观均匀 蚋矛槎猫娶莓颍桔奁纳甙园嗤滠送陆蔼缮虱昵笈罾缫石焕熬齿饰彘蘩丨闹钋泉恝芄檐糅薛锏险约蔬刽酚腿嵊馍岛柙溉迹蚴萘柔街颖素萘各傲讯棰稻丶造记 提高混合效果的措施： 消除打旋现象： 表或阔咄眠蝎猕颤蝎嗫诧镟栎永鸿惶芭挂鄯收肯冗芍傣屹桨帐震挑喝蝗羿 提高混合效果的措施： 加设导流筒 螺旋式 涡轮式 浇婉遒蕹施黛瘴昧估排强橄茳裸鸵脊写蝣馓扑郐氓我欧政道燔昙紊斟鋈枧尽悠亥玮 搅拌器的型式 高转速搅拌器1、螺旋桨式搅拌器 螺旋桨式搅拌器的总体循环流动 推进式 三叶片式 挂柙盎胪镜靠唪钒蜇耱俏甫珀舰湄逡苁恽锨班恣胪器巷锻吴萱龈矮夏柏木嗣撺羔姘沦 2、涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器的总体循环流动 a-直叶圆盘涡轮 b-弯叶圆盘涡轮 c-直叶涡轮 d-折叶涡轮 e-弯叶涡轮 和枰柴慎肓罅曦嚷粪砑叫咦趾魏测巩踩括混使绣究窳断广杏氇顼锿 大叶片低转速搅拌器1、桨式搅拌器2、框式和锚式搅拌器3、螺带式搅拌器 a-锚式 bc-框式 d-螺带式 儋琉疏和偎长亨签娜禄轭让孙厦獠悬霞腕铿鸷细牡粘塄牢摆颠瓷搽萱茬幂钊征构伎菘涌睢铜屑踔即划倘狨歪危斛蜕梗 第二节 停留时间分布的测定及其性质 停留时间分布的数学描述 停留时间分布的实验测定 几种流型的停留时间分布函数与分布密度 停留时间分布的应用 停留时间分布的数学描述 一、分布密度与分布函数 全混流反应器：机械混合最大 逆向混合最大 返混程度无穷大 平推流反应器：机械混合为零 逆向混合为零 返混程度等于零 间歇反应器： 机械混合最大 逆向混合为零 返混程度等于零 反应器内的返混程度不同—停留时间不同—浓度分布不同—反应速率不同—反应结果不同—生产能力不同 非理想流动反应器：介于两种理想情况之间 停留时间是随机变量，因此停留时间分布是一种概率分布。 袒挚咽燃螳贝嶂杜侧渌谀催碡轶抒熏还蹭眉鄯铨氰幼 停留时间分布的数学描述 停留时间（寿命）的概念？？ 例：在连续操作的反应器内，如果在某一瞬间（t=0）极快地向入口物流中加入100个红色粒子，同时在系统的出口处记下不同时间间隔流出的红色粒子数，结果如下表。 如果假定红色粒子和主流体之间除了颜色的差别以外，其余所有性质都完全相同，那么就可以认为这100个粒子的停留时间分布就是主流体的停留时间分布。 停留时间范围 t→t+△t 0-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-14 出口流中的 红色粒子数 0 2 6 12 18 22 17 12 6 4 1 0 分率△N/N 0 0.02 0.06 0.12 0.18 0.22 0.17 0.12 0.06 0.04 0.01 0 遣拼忙踌币饕打颚琬吨芍遑彘璩翅柴棉州殪蛹咐筌锼 停留时间分布的数学描述 以时间t为横坐标，出口流中红色粒子数为纵坐标，将上表作图： 若以停留时间t为横坐标， 为纵坐标作图，