《北学反应工程》敦 苇3章現想反应 3.5平推流反应器 d(a(p)d「B (I) 将(E)~(I)式代入(D)式有 B 所以 (1+B) Ar x 1+B 1+B 把以上结果代入(J)式中,最后可得: [讲解] 上述式中,为相应xAu时的反应速率。式(3-5-28)即为达到最优循环比 阝on所必需满足的条件。图3-5-7示出在β太小、太大和最优循环比下所需 反应器容积的示意图 1阝太 β太小 积A=面积B xA 图3-5-7循环比β与τ(或V)的关系 L作业布置] 5有一自催化反应A+P→P+P,已知CA0=1kmol/m3,crpo=0 k=1m3/kmol·s,F1o=0.001kmo/s。今欲在一循环反应器里进行此 反应,要求达到的转化率为98%。试求循环比B=3,B=0,B=∞时 所需要的有效容积。 解:对于题中所示的自催化应,其反应速率方程式为: (-r)=kc(C1o-c)=kc2x1(1-x) (1) 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第7页共8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 ［讲 解］ ［作业布置］ ( ( )) ( )2 2 2 1 β 1 β β β β β +  =      + = A A x x d d d d a (I) 将(E)～(I)式代入（D）式有： ( ) ( )( ) 0 1 1 2 2 1 = + − − − = ∂ ∂ ∫ A A x x A A r x r F A dx β A β β 所以： ( ) ∫ − + = − 2 1 2 1 1 1 A A x x A A A A r dx r x β (J) ∵ β β + = 1 2 1 A A x x ，∴ + β = − 1 1 2 2 1 A A A x x x 把以上结果代入(J)式中，最后可得： 1 2 1 2 1 1 A A x x A A A x x r dx r A A − − = − ∫ 上述式中，为相应 χA1 时的反应速率。式(3-5-28)即为达到最优循环比 βopt 所必需满足的条件。图 3-5-7 示出在 β 太小、太大和最优循环比下所需 反应器容积的示意图。 1+β β 1 B A 1+β 1+β 平 均 高 度 β太大 最优βopt β太小 平 均 高 度 xA1 xA2 xA1 xA1 xA2 xA2 βopt 1 β 1 xA xA xA τ/CA0 τ/CA0 τ/CA0 面积A=面积B 图 3-5-7 循环比β与τ(或 V)的关系 5．有一自催化反应 A + P → P + P ，已知 3 cA0 = 1kmol m ，c 0, P0 = k = m kmol ⋅s 3 1 ， kmol s FA0 = 0.001 。今欲在一循环反应器里进行此 反应，要求达到的转化率为98%。试求循环比 β = 3 ， β = 0 ， β = ∞ 时 所需要的有效容积。 解：对于题中所示的自催化应，其反应速率方程式为： ( ) A A A A A A A (−r ) = kc (c − c ) = kc x 1− x 2 0 0 （1） 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 7 页 共 8 页