《化学反应工程》橐 苇3章理想反应噩 3.4多釜串联组合的全混流反应器 [复习旧课]|1.连续操作的完全混合流反应器的设计方程 2.连续操作的完全混合流反应器的容积积效率 3.连续操作的完全混合流反应器的操作方程和热稳定性判据 [引入新课]在全混流反应器容积效率的讨论中已经看到混合作用对于反应速率的 影响。如果采用几个串联的全混流反应器来进行原来由一个全混流反应器 所进行的反应,则除了最后一个反应器外的所有反应器都在比原来高的反 应物浓度下进行反应。这样势必减少了混合作用所产生的稀释效应 分析] 在图3-4-1(b)中示出这种多釜串联的全混流反应器,图3-4-1(a)示 出每个全混流反应器所须的空时1和总的空时r=>r;。可以看出,用的 釜数N愈多所需的总容积就愈接近分批式反应器。 CA曲线n级不可逆反应 (恒温恒容) (a)多釜串联反应器的容积 CAI CAi-I (b)多个全混流反应器串联操作 图3-4-1多釜串联的全混流反应器 [板书]3.4.1、多釜串联组合的全混流反应器的计算 解析计算 [讲解] 参照图3-4-1(b)对任意第ⅰ个釜作组分A的物料衡算,对于恒容系统 都有 单位时间]「单位时间「单位时间]「A在反应 进入反应-流出A的-A的反应=器内的累 器A的量量 积速率 GrAI 说明] 其中第i釜A物质的入口浓度为CA=1,出口浓度为CA 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第2页共10页《化学反应工程》教案 第 3 章 理想反应器 3.4 多釜串联组合的全混流反应器 ［复习旧课］ ［引入新课］ ［分 析］ ［板 书］ ［讲 解］ ［说 明］ １．连续操作的完全混合流反应器的设计方程； ２．连续操作的完全混合流反应器的容积积效率； ３．连续操作的完全混合流反应器的操作方程和热稳定性判据。 在全混流反应器容积效率的讨论中已经看到混合作用对于反应速率的 影响。如果采用几个串联的全混流反应器来进行原来由一个全混流反应器 所进行的反应，则除了最后一个反应器外的所有反应器都在比原来高的反 应物浓度下进行反应。这样势必减少了混合作用所产生的稀释效应。 在图 3-4-1（b）中示出这种多釜串联的全混流反应器，图 3-4-1(a)示 出每个全混流反应器所须的空时 i τ 和总的空时 。可以看出，用的 釜数 N 愈多所需的总容积就愈接近分批式反应器。 ∑= = N i i 1 τ τ (a) 多釜串联反应器的容积 CA CA0 CA 曲线 n级不可逆反应 (恒温 恒容) 0 -rA,i -rA,1 -rA,N CA0 V1 CA1 Vi CA,i VN CA,N CA,1 CA,i-1 CA,i CA,N-1 CA,N (b) 多个全混流反应器串联操作 图 3-4-1 多釜串联的全混流反应器 3.4.1、多釜串联组合的全混流反应器的计算 一．解析计算 参照图 3-4-1(b)对任意第 i 个釜作组分 A 的物料衡算，对于恒容系统 都有:         =         −         −         积速率 器内的累 在反应 量 的反应 单位时间 量 A 流出A的 单位时间 器A的量 进入反应 单位时间 A v0CA,i−1 CA i v0 , ( ) A i Vi r − , 0 其中第 i 釜Ａ物质的入口浓度为CA,i−1 ，出口浓度为CA,i 。 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 2 页 共 10 页