《北学反应工程》教橐 第三章理想反应噩 3.2半分抗式操作的金式完全琨合)反应噩 将(3-2-5)代入式(3-2-4)中,可解得: CAVo+vr)==40[1-exp( kt) [板书]2.产物浓度CR与时间的变化关系 如果A与R具有数值相等的计量系数,则 VCR=vCAot-vCa 所以由式(3-2-7)有:TCR=vCAt (3-2-8) 由式(3-2-7)和(3-2-8)可算得CA,CR随反应时间的变化(如图3-2-1所 。由该图可看出CACA0在反应过程中有极大值存在,面生成物R的浓 度随反应时间的增长而增大 A+BR拟一级反应 CRC 图3-2-1半分批操作反应器内的浓度变化 [板书]3.温度控制 [板书] 若为放热反应,在操作过程中反应的放热速率为(-r4X-△Hry,即 应用式(3-2-4)可得反应放热速率Q与反应时间之间有下述关系 (3-2-9) 所以,在反应开始(t=0)时,Q=0,随着反应的进行Q将趋近于 vC40(△H)。对于强放热反应即(-△H)很大),可通过控制A的加入速 度(C)来方便地控制反应的放热速率,从而实现对反应温度的控制。 例3-2-1在等温半分批式操作的釜式反应器中进行下列液相反应 2A→Q2=05C2kml/m2 先把1m3,4kmol/m3的B放入釜内,然后将lm3,4kmol/m3的A于3小时 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第4页共8页《化学反应工程》教案 第三章 理想反应器 3.2 半分批式操作的釜式（完全混合）反应器 ［板 书］ ［板 书］ ［板 书］ ［举 例］ 将（3-2-5）代入式(3-2-4)中，可解得： ( ) [ ] ( ) kt k vC C V vt A A + = 1− exp − 0 0 即： [ ( )] ( ) ( )         + − − = + − − = t v V k kt k V vt v kt C C A A 0 0 0 1 exp 1 exp （3-2-7） ２．产物浓度 CR与时间的变化关系 如果 A 与 R 具有数值相等的计量系数，则 R A VCA VC = vC 0t − 所以由式（3-2-7）有： ( ) A kt R A e k vC VC vC t − = − 1− 0 0 即： ( )       + − − = − t v V k kt e C C kt A R 1 0 (3-2-8) 由式(3-2-7)和(3-2-8)可算得 CA,CR随反应时间的变化(如图3-2-1 所 示)。由该图可看出 CA/CA0 在反应过程中有极大值存在，面生成物 R 的浓 度随反应时间的增长而增大。 C C/ A0 CA/CA0 CR/CA0 t (h) A+B R 拟一级反应 图 3-2-1 半分批操作反应器内的浓度变化 ３．温度控制 若为放热反应，在操作过程中反应的放热速率为(− rA )(− ∆H r )V ，即： ( ) ( ) ( ) ( ( )( ) A r A r A r k C V ∆H kC V ∆H Q r ∆H V = − = ⋅ ⋅ − ) = − ⋅ − ⋅ 应用式(3-2-4)可得反应放热速率 Q 与反应时间之间有下述关系: ( )( ) r kt Q = vCA − e − ∆H − 0 1 (3-2-9) 所以，在反应开始(t=0)时，Q=0，随着反应的进行 Q 将趋近于 vCA0 (− ∆H r )。对于强放热反应(即 ( ) − ∆H r 很大)，可通过控制Ａ的加入速 度( ) A0 vC 来方便地控制反应的放热速率，从而实现对反应温度的控制。 例 3-2-1 在等温半分批式操作的釜式反应器中进行下列液相反应 A + B → P P CA r = 2 [kmol (m ⋅ h)] 3 / 2A →Q 2 0.5 Q CA r = [kmol (m ⋅ h)] 3 / 先把1m 3 ， 4kmol / m 3的 B 放入釜内，然后将1m 3 , 4kmol / m 3的 A 于 3 小时 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 4 页 共 8 页