《化学反应工程》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 反应器中的混合及对反应的影响

第四章反应器中的混合对反应的影响 第一节连续反应器中物料混合状态分析 第二节停留时间分布的测定及其性质 第三节非理想流动模型 第四节混合程度及对反应结果的影响 第五节非理想流动反应器的计算

第四章 反应器中的混合对反应的影响 第一节 连续反应器中物料混合状态分析 第二节 停留时间分布的测定及其性质 第三节 非理想流动模型 第四节 混合程度及对反应结果的影响 第五节 非理想流动反应器的计算

第一节连续反应器中物料混合状态分析 嚕按混合对象的年龄可以把混合分成两种: (1)同龄混合:相同年龄物料之间的混合 (2)返混:不同年龄物料之间的混合 按混合尺度的大小混合也可分为两种类型: 宏观混合:设备尺度上的混合 微观混合:物料微团尺度上的混合 ∵∷ ∴∵ 9o°00o

第一节 连续反应器中物料混合状态分析 按混合对象的年龄可以把混合分成两种： （1）同龄混合：相同年龄物料之间的混合 （2）返混：不同年龄物料之间的混合 按混合尺度的大小混合也可分为两种类型： 宏观混合：设备尺度上的混合 微观混合：物料微团尺度上的混合

第一节连续反应器中物料混合状态分析 其混合的机理 箕总体流动:搅拌器旋转时使釜内液体产生一定途径的循环流动 其设备尺度上的宏观均匀 其高速旋转的旋涡与液体微团产生相对运动和剪切 其更小尺度上的均匀 其分子扩散 其微团最终消失 其微观均匀

第一节 连续反应器中物料混合状态分析 混合的机理 总体流动：搅拌器旋转时使釜内液体产生一定途径的循环流动 设备尺度上的宏观均匀 高速旋转的旋涡与液体微团产生相对运动和剪切力 更小尺度上的均匀 分子扩散 微团最终消失 微观均匀

第一节连续反应器中物料混合状态分析 提高混合效果的措施: 口消除打旋现象:「加设挡板 偏心安装 旋桨式 涡挎式

第一节 连续反应器中物料混合状态分析 提高混合效果的措施： ❑ 消除打旋现象：    偏心安装 加设挡板

第一节连续反应器中物料混合状态分析 提高混合效果的措施: 口加设导流筒 螺旋式 涡轮式

第一节 连续反应器中物料混合状态分析 提高混合效果的措施： ❑加设导流筒 螺旋式 涡轮式

第一节连续反应器中物料混合状态分析 其搅拌器的型式 桌高转速搅拌器 1、螺旋桨式搅拌器 螺旋桨式搅拌器的总体循环流动推进式三叶片式

第一节 连续反应器中物料混合状态分析 搅拌器的型式 高转速搅拌器 1、螺旋桨式搅拌器 螺旋桨式搅拌器的总体循环流动 推进式 三叶片式

第一节连续反应器中物料混合状态分析 2、涡轮式搅拌器 关米 涡轮式搅拌器的总体循环流动 a-直叶圆盘涡轮b-弯叶圆盘涡轮 c-直叶涡轮d-折叶涡轮e-弯叶涡轮

2、涡轮式搅拌器 第一节 连续反应器中物料混合状态分析 涡轮式搅拌器的总体循环流动 a-直叶圆盘涡轮 b-弯叶圆盘涡轮 c-直叶涡轮 d-折叶涡轮 e-弯叶涡轮

●大叶片低转速搅拌器 1、桨式搅拌器 2、框式和锚式搅拌器 3、螺带式搅拌器 a-锚式 bc-框式d-螺带式

大叶片低转速搅拌器 1、桨式搅拌器 2、框式和锚式搅拌器 3、螺带式搅拌器 a-锚式 bc-框式 d-螺带式

第二节停留时间分布的测定及其性质 其停留时间分布的数学描述 其停留时间分布的实验测定 其几种流型的停留时间分布函数与分布密度 其停留时间分布的应用

第二节 停留时间分布的测定及其性质 停留时间分布的数学描述 停留时间分布的实验测定 几种流型的停留时间分布函数与分布密度 停留时间分布的应用

停留时间分布的数学描述 、分布密度与分布函数 全混流反应器:机械混合最大 逆向混合最大 返混程度无穷大 平推流反应器:机械混合为零 逆向混合为零 返混程度等于零 间歇反应器:机械混全最大 逆向混合为零 返混程度等于零 反应器内的返混程度不同一停留时间不同一浓度分布不同一反应 速率不同一反应结果不同一生产能力不同 非理想流动反应器:介于两种理想情况之间 停留时间是随机变量,因此停留时间分布是一种概率分布

停留时间分布的数学描述 一、分布密度与分布函数 全混流反应器：机械混合最大 逆向混合最大 返混程度无穷大 平推流反应器：机械混合为零 逆向混合为零 返混程度等于零 间歇反应器：机械混全最大 逆向混合为零 返混程度等于零 反应器内的返混程度不同—停留时间不同—浓度分布不同—反应 速率不同—反应结果不同—生产能力不同 非理想流动反应器：介于两种理想情况之间 停留时间是随机变量，因此停留时间分布是一种概率分布