北京大学：《化工原理》课程PPT教学课件（讲稿）第四章 认识反应器（4.2）理想反应器（2/2）

第二节理想反应器 四、连续搅拌釜(CSTR一全混流反应器 动力学方程c0x4-(-rA)z=0 C kτ 简单一级反应 1+kτ 例在连续搅拌釜中进行反应:A+B=C+D,动力学 方程为: )=kc2 该反应的w=0,k=36m3/ kmolh。若cA0=1.0mo, 试求空间时间为100s时该反应的出口浓度cA

第二节 理想反应器 四、连续搅拌釜(CSTR)—全混流反应器 动力学方程 简单一级反应 0 cA0 xA − (−rA ) =  A A A x r c − = 0 ( )   k k x A + = 1 例 在连续搅拌釜中进行反应：A+B==C+D，动力学 方程为： 该反应的wA=0，kc=36m3 /kmol·h。若cA0=1.00mol/l， 试求空间时间为100s时该反应的出口浓度cA。 2 A c A (−r ) = k c

一一第二节理想反应器 五、理想反应器组合 同类型反应器并联操作,对于一定的总转化 率,空间时间相等时所需总体积最小; 上述并联反应器等效于总体积相同的单个反 应器

第二节 理想反应器 五、理想反应器组合 • 同类型反应器并联操作，对于一定的总转化 率，空间时间相等时所需总体积最小； • 上述并联反应器等效于总体积相同的单个反 应器 ；

一一第二节理想反应器 五、理想反应器组合 C CA A,N-1 q 图424多级活塞流反应器串联 L l CA i gnA.N 图426多级全混流反应器串联

第二节 理想反应器 五、理想反应器组合

一一第二节理想反应器 五、理想反应器组合 同类型反应器并联操作,对于一定的总转化 率,空间时间相等时所需总体积最小; 上述并联反应器等效于总体积相同的单个反 应器; 活塞流反应器串联操作等效于总体积相同的 单个反应器; 全混流反应器串联操作,对于一级反应,各 釜体积相等时所需总体积最小

第二节 理想反应器 五、理想反应器组合 • 同类型反应器并联操作，对于一定的总转化 率，空间时间相等时所需总体积最小； • 上述并联反应器等效于总体积相同的单个反 应器 ； • 活塞流反应器串联操作等效于总体积相同的 单个反应器； • 全混流反应器串联操作，对于一级反应，各 釜体积相等时所需总体积最小

一一第二节理想反应器 五、理想反应器组合一多釜串联反应器 动力学方程 CA i-1 c0(x1-x1)-(-rA)1=0a一 =1~N,x O 简单一级反应 反应器轴向长度 N 1+kτ

第二节 理想反应器 五、理想反应器组合－多釜串联反应器 动力学方程 简单一级反应 N N k x       + = − 1  1 1 i i i A i A x x r c  1 0 − − (− ) = 1 0 0 0 0 1 = = − − − − = i N x c x x r A i i A i i ~ , ( ) ( ) 

第二节理想反应器 六、反应器选择与优化动 反应器的比较 )面积 f (-A) 面积= 正级数反应Vm NCSTRPFR

第二节 理想反应器 六、反应器选择与优化 反应器的比较 正级数反应 VCSTR VNCSTR VPFR

根据动力学特点选择反应器 简单反应 图4-33选择活高流反应蹈 PA) 线下降 全混流最传 图4-3选擇全混流反应蹈 按如下形成组合最佳 出跳极大 图↓35选择两种反应器组合

根据动力学特点选择反应器 简单反应

第二节理想反应器 六、反应器选择与优化 根据动力学特点选择反应器 简单反应 平行反应 串联反应

第二节 理想反应器 六、反应器选择与优化 根据动力学特点选择反应器 简单反应 平行反应 串联反应

第二节理想反应器 六、反应器选择与优化 根据物料相态选择反应器 间歜搅拌釜——小批量的含液相反应。 管式反应器—均一的液相或气相反应。对 高粘度的流体不透用。 连续搅拌釜—一解决了两液体相反应及高粘 度反应。 鼓泡塔—一气)反应

第二节 理想反应器 六、反应器选择与优化 根据物料相态选择反应器 • 间歇搅拌釜——小批量的含液相反应。 • 管式反应器——均一的液相或气相反应。对 高粘度的流体不适用。 • 连续搅拌釜——解决了两液体相反应及高粘 度反应。 • 鼓泡塔——气-液反应