《北学反应工程》教橐 第三章想反应 1分芤式操作的究全混合反应踞 联系以上两式有 dA(V恒定) (3-1-4) 由上式所得的时间是指在一定的操作条件下为使A反应达所要求转化 率xA所需的反应时间,而不是每批操作所需的时间,后者还应包括非生产 性的操作时间to,所以每批操作所需的时间应是t+to。t0包括加料,排料, 洗釜和物料冷却等所需的用于非反应的一切辅助时间。 [板书]3.1-2恒温操作 计算方法 [讲解] 对于等温恒容的分批式操作,可将速率方程代入式(3-1-4)直接进行积分 来求得t 举例 例3-1-1在等温间歇釜式反应器中进行下列液相反应 A+B→→Pn=C4 kmol/m3 2A→→Q=05 ca kmol /n:b 应开始时A和B的浓度均为2kmol/m3,目的产物为P,初始浓度为零, 试计算反应时间为3h时A的转化率和P的得率 [讲解] 解:因为 r=rp +2r 对于液相反应,可视为恒容系统,所以把上式(a)代入式(3-1-4) (3-1-4) 板书] C40 2C+C [略解] 积分上式有 In 2 C,(2+C 代入A的初始浓度CA0=2kmom3,反应时间t=3h,可求得组分A 的浓度 2C4(2+2)22C 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第4页共13页《化学反应工程》教案 第三章 理想反应器 3.1 分批式操作的完全混合反应器 ［板 书］ ［讲 解］ ［举 例］ ［讲 解］ ［板 书］ ［略 解］ 联系以上两式有： ∫ ∫ − = − = − A A A x A A A C C A A r dx C r dC t 0 0 0 （V 恒定） （3-1-4） 由上式所得的时间是指在一定的操作条件下为使 A 反应达所要求转化 率 所需的反应时间，而不是每批操作所需的时间，后者还应包括非生产 性的操作时间t ，所以每批操作所需的时间应是t A x 0 0 + t 。t 包括加料，排料， 洗釜和物料冷却等所需的用于非反应的一切辅助时间。 0 3.1-2 恒温操作 一、计算方法 对于等温恒容的分批式操作，可将速率方程代入式(3-1-4)直接进行积分 来求得t 。 二、举例 例 3-1-1 在等温间歇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 / 反应开始时 A 和 B 的浓度均为 2 ，目的产物为Ｐ，初始浓度为零， 试计算反应时间为 3h 时 A 的转化率和 P 的得率。 3 kmol / m 解：因为 ( ) 2 2 2 2 2 0.5 2 A A A A A P Q C C C C r r r = + = + × − = + （a） 对于液相反应，可视为恒容系统，所以把上式（a）代入式（3-1-4） 中 ∫ ∫ − = − = − A A A x A A A C C A A r dx C r dC t 0 0 0 （3-1-4） 有： ( ) ∫ ∫ ∫         + = − − + = − + = − A A A A A A C C A A A C C A A A C C A A A dC C C C C dC C C dC t 0 0 0 2 1 1 2 1 2 2 2 （b） 积分上式有： ( ) ( ) 0 0 2 2 ln 2 1 A A A A C C C C t + + = （c） 代入Ａ的初始浓度 C ，反应时间 t 3 0A = 2kmol / m = 3h ，可求得组分 A 的浓度 ( ) ( ) A A A A C C C C 2 2 ln 2 1 2 2 2 2 ln 2 1 3 + = + + = 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 4 页 共 13 页