管式反应器化工.ppt

第三章 理想反应器 管式反应器 016/5/5  重点掌握的知识点 等温管式反应器设计方程的推导与应用。 管式和釜式反应器的对比。 循环反应器的计算与分析。 返混得基本概念 016/5/5  3.1.1平推流反应器 工业上的管式反应器其长径比较大的可近似地按 平推流反应器处理。(示意图见下图) 平推流反应器的特征 (1)通过反应器的物料质点,沿同一方向以同 流速流动,在流动方向上没有返混。 (2)所有物料质点在反应器中的停留时间都相同 (3)同一截面上的物料浓度相同、温度相同。 (4)物料的温度、浓度沿管长连续变化。 2016/5/5  平推流反应器示意图 司事菲主 2016/5/5  3.102平推流反应器设计 平推流反应器的设计方程 根据平推流反应器的特点,可取反应器中一微 元段作物料衡算(如下图),然后沿管长对整个 反应器积分,就可得到平推流反应器的设计基础 式 ■物料衡算方程 Z 2016/5/5  Ao ra+ dra 反应器的轴向长度 2016/5/5  单位时间)/单位时间)单位时间(反应器中A A的流入量(A的流出量)(A的反应量(的积累速度 A FatdF+-ra dVd+0 即:d4=(-)Vk Ao F0x4=(A)/R dx 积分得V=Fb(r) 2016/5/5  或 AO 平推流反应器 基础设计式1 恒容时 do x AO CAfA平推流反应器 AO 基础设计式2 从上式可得出什么结论? 2016/5/5  结论 1)恒容过程,平推流反应器与分批釜式反应器的 设计方程是完全一致;所以只要反应是等容的, 第二章中所导得的积分式均适用。同时也说明 在相同的条件下,完成相同的任务,在间歇式反 应釜内所需要的反应时间与在平推流反应器内所 需要的空间时间是相等的。请问有哪些不同? 2)对于气相变容过程,用含膨胀因子的式子表示 各个浓度即可。 3)如果反应速率方程过于复杂,往往需要用数值 积分或如下图所示的图解法求解 2016/5/5  面积=T/CA0 面积 AO (a)适用一般场合 (b)仅适用恒容过程 图平推流反应器的图解计算示意图 2016/5/5