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文檔簡介

任務5設(shè)計管式反應器工作任務

根據(jù)化工產(chǎn)品的條件和工藝要求進行連續(xù)操作管式反應器的設(shè)計與計算。技術(shù)理論

管式反應器的操作包括：恒溫恒容過程，恒溫變?nèi)葸^程，非恒溫過程（絕熱式和換熱式）。本項目只討論第一種情況，目的在于提供此類反應器計算、分析和操作的基本方法。5.1基礎(chǔ)設(shè)計方程

物料在管式流動反應器內(nèi)進行理想流動置換時，具有如下特點：物料流動處于穩(wěn)定狀態(tài)，反應器內(nèi)各點物料濃度、溫度和反應速率均不隨時間而變，故可以取任意時間間隔進行衡算。反應器內(nèi)各點物料濃度、溫度核反應速率沿流動方向而發(fā)生改變。而在與流動方向相垂直的方向上混合均勻。穩(wěn)定狀態(tài)下，微元時間、微元體積內(nèi)反應物的積累量為零。反應物料的停留時間相等，返混程度為零。對理想管式流動反應器進行物料衡算對反應物A進行物料衡算：因為，所以代入上式得：進行積分得反應器的有效體積：5.2恒溫恒容管式反應器設(shè)計

管式流動反應器可用于液相反應和反應前后物質(zhì)的量無改變的氣相反應時，反應前后物料的密度變化不大，可視為等容過程；當用于反應前后物質(zhì)的量發(fā)生改變的氣相反應時，就必須考慮物料密度的變化，換變?nèi)葸^程處理。溫度也有類似情況，如反應過程中利用適當?shù)恼{(diào)節(jié)手段能使溫度維持基本不變，則為等溫操作，否則即為非等溫操作。等溫等容過程中計算比較簡單，但實際過程中必須考慮變?nèi)莺头堑葴厍闆r。因此，需要對各種情況進行分別討論。

管式反應器在等溫等容過程操作時，可以根據(jù)基礎(chǔ)計算方程式結(jié)合等溫等容條件，計算出達到一定轉(zhuǎn)化率所需要的反應體積或空間時間。1.一級不可逆反應2.二級不可逆反應

若反應的反應動力學表達式相當復雜或不能用函數(shù)表達式表示時，則可以用圖解法計算。

分析比較：物料在管式流動反應器的空間時間與在間歇操作釜式反應器的反應時間的計算式在等溫等容過程是完全相同。也就是說，在相同的條件下，同一反應達到相同時間的轉(zhuǎn)化率時，在兩種反應器中的時間值相等。

這也說明，僅就反應過程而言，兩種反應器具有

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