化工基礎(chǔ)-03試卷期末chapter9均相反應(yīng)過程

第九章均相Homogeneous 結(jié)構(gòu)。

BSTR:Batch 結(jié)構(gòu)3.物料微團(tuán)在反應(yīng)器內(nèi)的留時(shí)間不一致

CSTR:Continuous 每一級(jí)內(nèi)有確定不變的物料濃度，但各級(jí)內(nèi)的物濃度不同，便于分段操作和控，串聯(lián)的釜數(shù)越多，停留時(shí)間越趨于一致 不同反應(yīng)器中反應(yīng)物濃度的

l管式反應(yīng)器：沿管l多釜串聯(lián)§1均相 均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的描述多采用冪函數(shù)模型 AAA

rA1k1 (rA)k

kcn2

(r)k

kcn2 A

(rA)k (r)kcn1kc (r)kcn2 kkAeE §2間歇操作反應(yīng)器 反應(yīng)轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間VRCAVR(CAdCA)(rA(rA)

dCttC dCCA,CA,0dCACAAxAdx0A A

t CA,C

tCA,tCA,0dCCA,0AxAdx0A

(rA)k

CCACA,0e xA1

AB2

tC

2

1(1 1

r

k

A ACA,1 A,AA,1A,ttCA,0dCCA,Ax dx0A方法：由實(shí)驗(yàn)測出多組xArC 計(jì)算反應(yīng)器有效容積 V

為裝料

（tt'R §3續(xù)操作管式反 特點(diǎn)：反應(yīng)轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化規(guī)律qV,0CA,0(1xA)qV,0CA,0[(1(xAdxA)](rA

xA

與A,x0dxA解析法一級(jí)反應(yīng)

CA

A,x0dxA 二級(jí)反應(yīng)：C

CA,1k

A,

x

kCA,1kCA,當(dāng)反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生變化，對于氣相n級(jí)反應(yīng)（r）＝k[CA,0(1xA)A1AyA,0xAA

xA1[1AyA,0xA]n

xA(1AyA,0xA)nA,0

CA,0

(1xA

AA,0A

n1

1x CA,dCx dxqv,CA,A0AP349例9- §4續(xù)操作釜式反應(yīng)器 定常態(tài) 進(jìn)入反應(yīng)器量＝+qv,0CA,0＝qv,0CA＋(rA＝ CRq＝ A xAA,0A 解析＝

A

＝ ＝ Rq＝ AxAAA,0AkC

xk(1xA ACA,01xA 1kC

(1x CCA14kCA,0xA14kCA,0 ＝ ＝ Rq＝ A xAA,0A

VR（CSTR）VR（BSTR、＝

＝ A＝ rCxA A①反應(yīng)動(dòng)力學(xué)CSTR反應(yīng)器操作 宏觀混合與微觀微觀混合：分子尺度的均勻混合，物料濃度以上我們所講的是微觀 兩者停留時(shí)間分布函數(shù)相同，反應(yīng)結(jié)設(shè)有濃度為CA1和CA2的兩個(gè)容積為V微觀混(rA)

2Vk(CA1CA2

k(CA1CA22宏觀混合(rA)

A

k

2當(dāng)n時(shí)rA)微＝(rA)反應(yīng)

rA當(dāng)n時(shí)rA)rA) §5釜串連反應(yīng)器（n- 操作特性：反應(yīng)轉(zhuǎn)化率隨空間時(shí)間 i

流＝qV0CA0(1xA,i1

流 反應(yīng)消＋qV0CA0(1xA,i VR(rA,iCC)i )

CA,0(xA xA,i1

t i i

(rA,i

VR, VR, qV,0i i 解析法：

(rA)kCAkCA,0(1xA

CA,0(x

xA,i1)

(1 k(1 因?yàn)楦骷?jí)有效容積相同,且做定常12Li L

第一

x1 x k(1 N釜出N釜出口終轉(zhuǎn)化第二

x2

k(1x2 2xNxN

1CA,

1－（ 第N

k(1xN

A,

1.t12

（三個(gè)面積相等

N→∞＝PFR。一般不超過5級(jí)。 A已知τ圖解各釜出口轉(zhuǎn)化率和串連釜數(shù)A步驟

CA,0(xA,ixA,i1)(rA,i)

r

CA,0

xA,i1i

kC--的曲線MNxA,N為

§6均相反應(yīng)過程優(yōu)化和反應(yīng)器選 6－1以生產(chǎn)強(qiáng)度為優(yōu)化生產(chǎn)強(qiáng)度：單位容積反應(yīng)器的處理物料能V越小，生產(chǎn)能力越大 說明 不同轉(zhuǎn)化不同轉(zhuǎn)化 不同級(jí)

圖9-66－2對于復(fù)雜反應(yīng)，應(yīng)考慮返混對產(chǎn)物分布的影響R（主） )kC2 An2

S（副

(rA,S)k2CA降低CA可抑制副反應(yīng)，全混流反應(yīng)器對選擇性最有升高CA可抑制副反應(yīng)，活塞流反應(yīng)器或間歇攪拌釜較合選擇性與CA無關(guān)，各種連續(xù)操作的反應(yīng)器皆可應(yīng)用

(rkc（主反應(yīng)AR(主S(副

(rSk2 目的產(chǎn)物R的生成速率為

rRk1cAR反應(yīng)選擇性 R

k1cA

1(rA

k AeE1/ AeE2/ S