《北学反应工程》款橐 苇3章理想反应罾 3.3连续操作的完全混合流反应器 复习旧课] 1.理想间歇反应器的特点 2.物料衡算式及其建立方法 单位时间内)(单位时间内)(单位时间内)(A在反应在 物料A流人物料A流出反应应掉的内的积的积 [引入新课] 反应应器的(反应应器的的量 [板书]3.31几个基本概念 1.反应时间(t) [讲解] 反应物料进入反应器后从实际发生反应时刻起到反应达到某一程度 (如某转化率)时所经历的时间。这一概念是针对间歇反应过程而言。 [板书]2.停留时间 它是指反应物从进入反应器的时刻算起到它们离开反应器的时刻为止 所经历的时间。 分批式反应器 连续操作的平推流反应器 [板书]3.平均停留时间() [讲解] 对于分批式操作的反应器和连续操作的平推流反应器来说反应时间和 停留时间是一致的,而对于所有具有“返混”的反应器,由于器内反应流 体的流动状况极为复杂,既可能有短路,亦可能有死区和循环流。所以其 出口物料中有些微团可能在器内停留很短的时间,而有的可能很长。所以 其出口物料是种种不同停留时间的混合物,即具有停留时间分布。对于这 种场合常用平均停留时间t来表征它,其定义为反应器的有效容积与器内物 料的体积流速之比(即t=V/v,v是流体在器内的体积流速)。 反应器的有效容积 反应器内物料的体积流率 [板书]4.空间时间(r) 反应器的有效容积 (量纲:时间) 进料容积流速v0 讲解] 空间时间是度量连续流动反应器生产强度的一个参数。空间时间越大 反应器生产强度越小。例如:空时为1分钟,表明每分钟可以处理与反应 器体积相等的物料量:如果为8分钟,则表示每8分钟可以处理与反应体 积相等的物料量。 显然,对于恒容定态过程,系统物料的密度不随反应转化率而改变 即y=vo,所以r=i;对于非恒容体系, [板书]3.32设计方程(亦称物料衡算式) 讲解] 在这种操作中,反应物料连续不断地以恒定的流速流入完全混合的反 应器内,而产物也以恒定的速率不断地从反应器内排出故又简称全混流。 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第2页共18页《化学反应工程》教案 第 3 章 理想反应器 3.3 连续操作的完全混合流反应器 ［复习旧课］ ［引入新课］ ［板 书］ ［讲 解］ ［板 书］ ［板 书］ ［讲 解］ ［板 书］ ［讲 解］ ［板 书］ ［讲 解］ 1．理想间歇反应器的特点； 2．物料衡算式及其建立方法。                                 率 内的积的积 Ａ在反 应在 ＝ 的量 反应应掉的 单位时间内 － 反应应器的 物料Ａ流出 单位时间内 － 反应应器的 物料Ａ流入 单位时间内 3.3.1 几个基本概念 １．反应时间（t） 反应物料进入反应器后从实际发生反应时刻起到反应达到某一程度 （如某转化率）时所经历的时间。这一概念是针对间歇反应过程而言。 ２．停留时间 它是指反应物从进入反应器的时刻算起到它们离开反应器的时刻为止 所经历的时间。 分批式反应器 t反 = t 停 连续操作的平推流反应器 ３．平均停留时间（t ） 对于分批式操作的反应器和连续操作的平推流反应器来说反应时间和 停留时间是一致的，而对于所有具有“返混”的反应器，由于器内反应流 体的流动状况极为复杂，既可能有短路，亦可能有死区和循环流。所以其 出口物料中有些微团可能在器内停留很短的时间，而有的可能很长。所以 其出口物料是种种不同停留时间的混合物，即具有停留时间分布。对于这 种场合常用平均停留时间t 来表征它，其定义为反应器的有效容积与器内物 料的体积流速之比(即t = V v , v是流体在器内的体积流速)。 v V t = = 反应器内物料的体积流率 反应器的有效容积 4. 空间时间（τ ） 0 v V = = 进料容积流速 反应器的有效容积 τ (量纲：时间) 空间时间是度量连续流动反应器生产强度的一个参数。空间时间越大， 反应器生产强度越小。例如：空时为 1 分钟，表明每分钟可以处理与反应 器体积相等的物料量；如果为 8 分钟，则表示每 8 分钟可以处理与反应体 积相等的物料量。 显然，对于恒容定态过程，系统物料的密度不随反应转化率而改变， 即v = v0 ，所以τ = t ；对于非恒容体系，τ ≠ t 。 3.3.2 设计方程（亦称物料衡算式） 在这种操作中，反应物料连续不断地以恒定的流速流入完全混合的反 应器内，而产物也以恒定的速率不断地从反应器内排出故又简称全混流。 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 2 页 共 18 页