制藥工程原理與設(shè)備-02反應(yīng)器基本理論4.ppt

1,第五節(jié) 停留時(shí)間分布的應(yīng)用,激勵(lì)曲線,一 PFR,應(yīng)答曲線,2,激勵(lì)曲線,二 CSTR,應(yīng)答曲線,3,停留時(shí)間分布函數(shù)與分布密度函數(shù),階躍法：設(shè)示蹤劑的濃度為C0，物料流量為v，反應(yīng)器容積為VR，在d時(shí)間內(nèi)對(duì)示蹤劑進(jìn)行物料衡算：,4,5,全混流無因此方差的求值：,6,全混流無因此方差的求值：,7,三 實(shí)際流型的停留時(shí)間分布,多釜串聯(lián)模型,實(shí)際反應(yīng)器,用N個(gè)等體積的全混流反應(yīng)器模擬實(shí)際反應(yīng)器,8,等價(jià)的要求：,物料的進(jìn)料狀況不變，依然為v； 關(guān)鍵組分的總轉(zhuǎn)化率不變； 反應(yīng)的總時(shí)間（物料的平均停留時(shí)間）不變。,9,（1）N級(jí)串聯(lián)釜的停留時(shí)間分布函數(shù),對(duì)第i級(jí)示蹤劑作物料衡算：,10,一階線性微分方程：,通解：,11,對(duì)第1級(jí)：,12,對(duì)第2級(jí)：,13,對(duì)第3級(jí)：,14,第1級(jí)：,第2級(jí)：,第3級(jí)：,第N級(jí)：,15,16,17,無因次方差：,18,無因次方差：,19,無因次方差：,20,無因次方差：,21,例題：,采用脈沖法測(cè)定某反應(yīng)器的停留時(shí)間分布，測(cè)得不同停留時(shí)間與濃度的關(guān)系如下表所示：,應(yīng)用此反應(yīng)器進(jìn)行某擬一級(jí)不可逆反應(yīng)，已知此反應(yīng)在CSTR中在相同反應(yīng)條件，相同平均停留時(shí)間下，其出口轉(zhuǎn)化率為80%，試求： （1）反應(yīng)器各停留時(shí)間分布密度函數(shù)值，平均停留時(shí)間，方差；（2）若實(shí)際反應(yīng)在上述反應(yīng)器中反應(yīng)時(shí)流型可以用多釜串聯(lián)模型描述，求相應(yīng)的釜數(shù)以及反應(yīng)器出口物料的轉(zhuǎn)化率。,22,解：,23,24,一級(jí)不可逆反應(yīng)在CSTR中反應(yīng)時(shí),串聯(lián)釜的單釜停留時(shí)間,25,小 結(jié),1 PFR與CSTR的方差： 2 多釜串聯(lián)模型：,26,3 多釜串聯(lián)模型描述實(shí)際反應(yīng)器的計(jì)算方法： 停留時(shí)間分布的計(jì)算,27,