《北学反应工程》敦 苇3章現想反应 3.5平推流反应器 式(3-5-6),(3-5-7)即为平推流反应器的设计方程。 [板书] 恒容过程 [讲解] 对于恒容过程有: CAx4=CA0(-xA)→x4=1-C4C10→dA=-dCA/CA 所以,此时可将式(3-5-6)、(3-5-7)改写成: dx dc (3-5-9) [结论] 上两式可知,在恒容过程的平推流反应器与分批式完全混合反应器的 设计方程是完全一致的。所以只要反应是在等温下进行,则第二章中所导 得的各种反应速率式的积分式均适用于平推流反应器。对于变容过程,其 反应速率方程中的各个浓度需同时考虑因化学反应和容积改变所造成的浓 度变化。表3-5-1中列出反应速率式较简单的气相等温变容反应的乎推流 反应器设计方程(P68) [板书]3.空时τ和反应器有效容积的计算方法 (1)等温过程 [讲解]①反应速率式较简单的儕况:可得解析解 只需将反应速率式(r4)代入式(3-5-7)或(3-5-9)中即可求反应所须 的空时t或反应器的有效容积V I、等温、恒容反应 在理想管式反应器中进行的液相反应或反应前后分子数不变的气相反 应,其空间时间τ和间歇反应器中的反应时间t相对应。空时或反应时间 与残余浓度CA或xA的关系完全相同,即式(3-5-8)、(3-5-9)。 Ⅱ、等温、恒压、非恒容反应 对于理想管式反应器中的等温、恒压、非等分子反应,其基本设计方 程仍为式(3-5-6)、(3-5-7),只是需要把分子数变化因素考虑进去 非恒容反应:CA≠CA0(1-xA) 而又因为恒温、恒压下有: 0=10Rr PV=nRT 代入式①可得: ,=F/-1 yAoxA 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第5页共11页《化学反应工程》教案 第 3 章 理想反应器 3.5 平推流反应器 ［板 书］ ［讲 解］ ［结 论］ ［板 书］ ［讲 解］ 式(3-5-6)，(3-5-7)即为平推流反应器的设计方程。 2．恒容过程 对于恒容过程有： ( A A A A C x = C 1− x ) 0 ⇒ 0 1 / A CA CA x = − ⇒ 0 / dx A = −dCA CA 所以，此时可将式(3-5-6)、(3-5-7)改写成： ∫ ∫ − = − − = = A A A C C A A A x A A A A r dC r C dx F C V 0 0 0 0 0 τ 1 (3-5-8) ∫ ∫ − = − − = = A A A C C A A x A A A r dC r dx t C 0 0 0 τ (3-5-9) 上两式可知，在恒容过程的平推流反应器与分批式完全混合反应器的 设计方程是完全一致的。所以只要反应是在等温下进行，则第二章中所导 得的各种反应速率式的积分式均适用于平推流反应器。对于变容过程，其 反应速率方程中的各个浓度需同时考虑因化学反应和容积改变所造成的浓 度变化。表 3-5-1 中列出反应速率式较简单的气相等温变容反应的乎推流 反应器设计方程（P68）。 3. 空时τ和反应器有效容积的计算方法 (1) 等温过程 ① 反应速率式较简单的情况：可得解析解 只需将反应速率式 ( ) A − r 代入式(3-5-7)或(3-5-9)中即可求反应所须 的空时 τ 或反应器的有效容积 V。 Ⅰ、等温、恒容反应 在理想管式反应器中进行的液相反应或反应前后分子数不变的气相反 应，其空间时间τ和间歇反应器中的反应时间 t 相对应。空时或反应时间 与残余浓度CA 或 x A 的关系完全相同，即式（3-5-8）、(3-5-9)。 Ⅱ、等温、恒压、非恒容反应 对于理想管式反应器中的等温、恒压、非等分子反应，其基本设计方 程仍为式（3-5-6）、(3-5-7)，只是需要把分子数变化因素考虑进去。 非恒容反应： ( ) A A A C ≠ C 1− x 0 ∵ A A A A A y x n n n y x n n 0 0 0 0 0 / −1 = − δ = ① 而又因为恒温、恒压下有： PV0 = n0RT PV = nRT n n V V0 0 = 代入式①可得： A A A y x V V 0 0 / −1 δ = 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 5 页 共 11 页