釜式及均相管式反应器课件.ppt

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1、1、生活中你们遇见反应器有什么类型？2、石油化工生产过程又有哪些反应器？HighPressurePolymerisationofEthylenePressure:1500–2500bar（1bar＝0.1MPa）Residencetime:100–150sReactor:Diam.34–50mm;L=400–900mcompressionpurgepolymerisationdepositionLP-stripperHP-stripper150-300atHP-compressorLP-compressor1500-3000barTubularreactorandsti

2、rredtankWaxseparation管式反应器轻油裂解制乙烯管式非催化反应器串联反应釜邻二甲苯氧化制苯酐多管式固定床反应器重油的催化裂化流化床反应器乙苯脱氢气液塔式反应器参照计算气体P-V-T关系的理想气体状态方程根据反应器的结构和操作形式，将实际反应器理想化，建立反应器数学模型，然后对理想模型进行修正，得到接近实际的反应器数学模型。第三章釜式及均相管式反应器第一节　流动模型概述3－1反应器中流体的流动模型3－2反应器设计的基本方程第二节　理想流动反应器3－3间歇反应器3－4平推流反应器3－5全混流反应器3－6多级全混流反应器的串联及优化3－7全混流反应器的热稳定

3、性3－8理想流动反应器的组合和比较3－9多重反应在理想流动反应器中的选择性3－1反应器中流体的流动模型流动模型分类如下：理想流动模型流动模型非理想流动模型流动模型是专指流动反应器而言的。流动模型：反应器中流体流动与返混的描述。对于流动反应器，必须考虑物料在反应器内的流动状况。平推流模型全混流模型年龄反应物料质点从进入反应器算起已经停留的时间；是对仍留在反应器中的物料质点而言的。寿命反应物料质点从进入反应器到离开反应器的时间；是对已经离开反应器的物料质点而言的。返混：又称逆向返混，不同年龄的质点之间的混合。（不同停留时间的质点或粒子间的混合。）是时间概念上的混合。流动模型

4、相关的重要概念流动模型：反应器中流体流动与返混的描述一、理想流动模型Plug-FlowReactor(PFR)DispersionRecyclereactorContinuousstirredtank(CSTR)(Semi-)BatchreactorStirredtankcascade3－1反应器中流体的流动模型3－1反应器中流体的流动模型流动模型：简化，抽象平推流模型：Plug-FlowReactor(PFR)全混流模型：Continuousstirredtankreactor(CSTR)一、理想流动模型（1）平推流模型CAfxA出料进料V0CA0一、理想流动模型PF

5、R：平推流假设：反应物料以稳定流量流入反应器，在反应器中平行地像气缸活塞一样向前移动特点:沿着物料的流动方向，物料的温度、浓度不断变化，而垂直于物料流动方向的任一截面上物料的所有参数，如温度、浓度、压力、流速都相同，因此，所有物料质点在反应器中具有相同的停留时间，反应器中不存在返混。PlugflowreactorX=Z/2X=ZCA,OCA,outCAtx=0timeZZ/2CA,OCA,outCAxpositionxx+xx0ZZ/2（2）全混流模型假设：反应物料以稳定流量流入反应器，在反应器中，刚进入的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合。特点：反应器中

6、所有空间位置的物料参数都是均匀的，而且等于反应器出口处的物料性质，物料质点在反应器中的停留时间参差不齐，有的很长，有的很短，形成一个停留时间分布。ContinuousStirredReactor(CSTR)tresidencetimeCA,inCA,outCAttime0tCA,OCA,outCAxposition0Batchreactor(discontinuouslyoperatedstirredtankreactor)Idealreactorsxt=tout/2t=toutCA,OCA,outCAt=0position0CA,outtouttout/2CA,OCA

7、ttime0BSTRPFRCSTR1投料一次加料(起始)连续加料(入口)连续加料(入口)2年龄年龄相同(某时)年龄相同(某处)年龄不同3寿命寿命相同(中止)寿命相同(出口)寿命不同(出口)4返混无返混　无返混　　返混极大反应器特性分析浓度分布------推动力反应器特性分析流体流动推动力：压力差传热推动力：温差传质推动力：浓度差（化学位差）化学反应推动力：体系组成与平衡组成的差。过程的速率：与推动力成正比，与阻力成反比。浓度分布------推动力反应器特性分析反应推动力随反应时间逐渐降低反应推动力随反应器轴向长度逐渐降低反应推动力不变，等