化学反应工程-11-第三章-均相非理想流动反应器ppt课件.ppt

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1、3.3非理想流动的流动模型3.3.1多级全混串联模型模拟方法：将实际的工业反应器模拟成几个容积相等的、串联起来的、全混流区。一、E(t)函数的推导i=1，第一个CSTR脉冲实验：设在某一瞬间t=0脉冲输入Mg（mol）的示踪剂A。对A作物料衡算（t=t时）。初始条件t=0，A全部流入，即：结果：i=2对A作物料衡算初始条件：t=0时，A仅仅是在第一个全混区。即：结果：初始条件：结果：同理：i=3时当i=N时无因次化：课后习题P6919、20P951、2下周一交！二、F(t)函数的推导1、根据E(t)和F(t)之间的关系2、阶跃输入法求F(t)：第一釜：对A作物料衡算结果：第二釜：对A作物料衡算

2、：常数变易法求解，结果：对第三釜：结果：同理：结果：三、的特征⑴存在一个最大值求最大值：结果：⑵拐点结果：⑶方差总结：例1有一管式反应装置经脉冲示踪法实验测得如下表所示的数据：(分)024681012141606.512.512.510.05.02.51.00⑴根据表列的实验数据，应用多级串联全混流模型推算模型参数N。⑵应用此反应器模型推算一级不可逆的等温反应出口物料的平均转化率。仍为。在操作温度下的反应速率常数，反应速率式为。解：⑴求N梯形法求解：t0246810121416CA06.512.512.510.05.02.51.00tCA0135075805030140t2CA02620045

3、06405003601960（2）积分结果：应用多釜串联设计方程：注意：只有对一级不可逆反应，以上才有相同的结果。1、具有死区的全混流模型死区：反应流体不流经此区域，且和全混流区之间不存在任何的物质传递。3.4.2非理想流动组合模型目标：研究RTD作脉冲输入，对A作物料衡算解为：特征值：模型特征：没有改变全混流的性质，仅仅是缩短了反应流体在反应器中的平均停留时间。2、具有死区的平推流模型设整个反应器体积为VR，死区体积占整个反应器体积的分率为1-fp，则：3、平推流区和全混流区的组合模型示踪物作脉冲输入，根据以前知识，CA具有以下形式：⑴串联组合某时刻t时，对CSTR，对A作物料衡算解为：特征

4、值：该模型中只有一个模型参数fm，故叫单参数模型。（不变）⑵并联组合（双参数模型）对CSTR（1点），对A作物料衡算：对PFR（2点）平推流反应器中示踪物没有流出（出口处没有），即当时对1、2、3三点作物料衡算求F(t)当时故：当时故：最后：