間歇釜式反應器3

——釜式反應器反應器設計和優(yōu)化工作單位：山東輕工職業(yè)學院主講：張莉莉任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程（一）反應器計算的基本內容1.選擇合適的反應器型式2.確定最佳操作條件3.計算完成生產任務所需的反應器體積反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程1.選擇合適的反應器型式根據反應系統(tǒng)動力學特性（如濃度效應、溫度效益及反應的熱效應），結合反應器的流動特征和傳遞特性（返混程度），選擇合適的反應器，以滿足反應過程的需要，使反應結果最優(yōu)。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程2.確定最佳操作條件進口物料配比、流量、溫度、壓力和最終轉化率等。工藝參數的調整是通過計算機集散控制完成。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程3.計算反應器體積最核心的內容，計算完成規(guī)定生產能力所需的有效體積，同時確定反應器的結構和尺寸。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程（二）反應器計算的基本方程反應器計算可以采用經驗法和數學模型法。經驗計算法是根據已有的裝置生產定額，進行相同生產條件、相同結構生產裝置的工藝計算。局限性很大，只能在相近條件下進行反應器體積的估算。

數學模型法計算的基礎是描述化學過程本質的動力學模型以及反映傳遞過程特性的傳遞模型?；痉椒ㄊ且詫嶒炇聦崬榛A，建立上述模型，并建立相應的求解邊界條件，然后求解。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程反應器計算的基本方程包括：描述濃度變化的物料衡算式；描述溫度變化的能量衡算式；描述壓力變化的動量衡算式；描述反應速率變化的動力學方程式。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程1.物料衡算式依據：質量守衡定律?；鶞剩喝囟?、濃度等參數保持不變的單元體積和單元時間作為空間基準和時間基準。衡算式：對任一組分A在單元時間Δτ、單元體積ΔV內：[A的積累量]=[A的進入量]-[A的離開量]-[A的反應量]目的：給出反應物濃度或轉化率隨反應器內位置或時間變化的函數關系。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程2.熱量衡算式依據：能量守衡定律?；鶞剩喝囟?、濃度等參數保持不變的單元體積和單元時間作為空間基準和時間基準。衡算式：在單元時間Δτ、單元體積ΔV內（以放熱反應為例）：

[積累的熱量]=[原料帶入的熱量]+[反應產生的熱量]-[出料帶走的熱量]-[傳給環(huán)境或熱載體的熱量]目的：給出溫度隨反應器內位置或時間變化的函數關系。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程3.動量衡算式動量衡算式以動量守恒與轉化定律為基礎，計算反應器的壓力變化。當氣相流動反應器的進出口壓差很大，以致影響到反應組分濃度時，就要考慮流體的動量衡算。一般情況下，反應器計算可以不考慮此項。反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程（3）氣液鼓泡反應器由于氣泡攪動所造成的液體反向流動，形成很大的液相循環(huán)流量。因此，其液相流動十分接近于理想混合。①放置填料（填料鼓泡塔）②設置多孔多層橫向擋板，把床層分成若干級（多段式）③設置垂直管反應器設計和優(yōu)化任務1間歇操作釜式反應器設計三、反應器計算的基本內容和基本方程4.動力學方程式對于均相反應，