《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 [板书]1.反应特点 (1)分批式 [讲解] CA—C4,所有的物料都经历了相同的反应时间,浓度随时间逐 渐由CA0降至CA,所以反应速率也相应地变化。如果反应的级数是大于零 的,则反应速率将随反应时间的逐步增长而减小,如图(-3-2)的曲线所示。 4(V恒定) (3-1-4) 由分批式反应器的设计方程正式(3-1-4))可知,图3-3-2中曲线AB下 面阴影的面积等于分批式反应器所需的反应时间t。所以(参见图3-3-2中 线部分)t=面积 CACAAB (2)连续操作的全混流反应器: 物料进入反应器的瞬间组份A的浓度从原来的CA0下降到终了浓度CA (即出口浓度)。故在这种操作方式下,反应物料一直处于低浓度下进行反 y C40-Ca Caox (3-3-1) Vo 所以:r=面积CACA0DB=(Cm-CBCA=C-CB A→P(一级不可逆反应) 图3-3-2分批式反应器与全混流反应器的比较 反应混合物在这两种反应器内的流动混合状况是一样的,均属于理想 混合的状态 [板书]2.连续操作的全混流反应器的容积效率n (1)定义 [讲解] n=(t为反应时间,τ为空间时间) (3-3-8) 如果以Yg来表示反应器平均生产速率,VB表示在不考虑非生产性操 作时间0时满足平均生产速率YR所需的反应器有效容积;以V表示生产速 率等于Y时连续操作的全混流反应器所必需的有效容积。对于这两种反应 器应有: 作者:傅杨武重庆三峡学院化学工程系 第6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 ［板 书］ ［讲 解］ ［板 书］ ［讲 解］ １．反应特点 （1）分批式： t t A t CA C = = → 0 0 ，所有的物料都经历了相同的反应时间，浓度随时间逐 渐由 CA0 降至 CA，所以反应速率也相应地变化。如果反应的级数是大于零 的，则反应速率将随反应时间的逐步增长而减小，如图(3-3-2)的曲线所示。 ∫ ∫ − = − − = A A A C C A A x A A A r dC r dx t C 0 0 0 （V 恒定） （3-1-4） 由分批式反应器的设计方程正式(3-1-4))可知，图 3-3-2 中曲线 AB 下 面阴影的面积等于分批式反应器所需的反应时间 t。所以（参见图 3-3-2 中 斜线部分） t = 面积CAC A0AB 。 （2）连续操作的全混流反应器： 物料进入反应器的瞬间组份 A 的浓度从原来的 CA0 下降到终了浓度 CA （即出口浓度）。故在这种操作方式下，反应物料一直处于低浓度下进行反 应。 A A A A A A r C x r C C v V − = − − = = 0 0 0 τ (3-3-1) 所以： ( ) CA A A A A A A A A r C C C C DB C C BC − − = = − ⋅ = 0 面积 0 0 τ D CA CA0 A 1 B -rA A P (一级不可逆反应) 图 3-3-2 分批式反应器与全混流反应器的比较 反应混合物在这两种反应器内的流动混合状况是一样的，均属于理想 混合的状态。 ２．连续操作的全混流反应器的容积效率η （1）定义 τ η t = （t 为反应时间，τ为空间时间） (3-3-8) 如果以 来表示反应器平均生产速率， 表示在不考虑非生产性操 作时间t 时满足平均生产速率 所需的反应器有效容积；以 V 表示生产速 率等于 时连续操作的全混流反应器所必需的有效容积。对于这两种反应 器应有： YR VB 0 YR YR 作者：傅杨武 重庆三峡学院化学工程系 第 6 页 共 18 页