《北学反应工程》敦 第3章理想反应踞 3.6反应器的型式与操作方法的评选 成本中占有极大比重,可达到70%以上,而反应器设备和催化剂一般在产 品成本中仅占很少份额,约占2%~5%。因此,对复杂反应过程选择率将 比反应速率重要得多,选择性是主要择术目标 A、选择性。 [板书]|3.6-1反应的评选 1.反应器的选型 讲解] 由于单一反应不存在副反应,故不存在产品分布问题。所以,在反应 器选型时只需考虑如何有利于反应速率的提高。对于单一反应,反应速率 与反应物浓度的关系可能有下述三种性状 (1)1(-r)和x呈单调上升,如图36-1所示,对于n>0的不可逆 等温反应均有图示的特征 平摧流反应 全混流反应器 多釜串联全混流反应器 图3-5-6不同反应器所需的容积(r=v/vo) [引导分析] ①各种反应器的设计方程如下 副板书] 平推流反应器:r= 间歇釜式反应器:t=CA d x 单一全混流反应器:τxA(恒容) 多釜串联的全混流反应器:==Cm-x ②完全混合的间歇反应器(不考虑非生产性时间)与全混流的比较 [小结] 显然,此时采用平推流反应器或间歇操作的完全混合的反应器所需的 反应容积最小,但对后者还需考虑非生产性操作时间,它将导致反应容积 增大;其次是采用多釜串联的全混流反应器:而单一的全混流反应器所需 的容积最大,且反应转化率x愈高,容积效率就愈低。 分批操作的完全容积<多釜串联操]容积<「单一全混流 平推流反应器或 作的全混流 混合反应 反应器 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第3页共11页《化学反应工程》教案 第 3 章 理想反应器 3.6 反应器的型式与操作方法的评选 ［板 书］ ［讲 解］ ［引导分析］ ［副 板 书］ ［小 结］ 成本中占有极大比重，可达到 70%以上，而反应器设备和催化剂一般在产 品成本中仅占很少份额，约占 2%～5%。因此，对复杂反应过程选择率将 比反应速率重要得多，选择性是主要择术目标。 Ａ、选择性。 3.6-1 反应的评选 １．反应器的选型 由于单一反应不存在副反应，故不存在产品分布问题。所以，在反应 器选型时只需考虑如何有利于反应速率的提高。对于单一反应，反应速率 与反应物浓度的关系可能有下述三种性状： (１) ( ) A 1 −r 和 呈单调上升，如图 3-6-1 所示，对于 的不可逆 等温反应均有图示的特征。 Ax n > 0 τ/CA0 τ/CA0 xA xA xA xA xA xA xA1 xA2 τ1 τ2 τ3 CA0 CA0 CA0 平推流反应 全混流反应器 多釜串联全混流反应器 图 3-5-6 不同反应器所需的容积（ 0 τ = V v ） ① 各种反应器的设计方程如下： 平推流反应器： ∫ − = = Ax A A A r dx C v V 0 0 0 τ 间歇釜式反应器： ∫ − = Ax A A A r dx t C 0 0 单一全混流反应器： A A A r x C v V − = = 0 0 τ （恒容） 多釜串联的全混流反应器： A i A i A i A i i r x x C v V , , , 1 0 0 − − = = − τ ② 完全混合的间歇反应器(不考虑非生产性时间)与全混流的比较 V t VB = = τ η 显然，此时采用平推流反应器或间歇操作的完全混合的反应器所需的 反应容积最小，但对后者还需考虑非生产性操作时间，它将导致反应容积 增大；其次是采用多釜串联的全混流反应器；而单一的全混流反应器所需 的容积最大，且反应转化率 χA愈高，容积效率就愈低。       →  <           →  <         反应器 单一全混流 反应器 作的全混流 容积 多釜串联操 混合反应器 分批操作的完全 平推流反应器或 容积 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 3 页 共 11 页