冶金反应工程复习

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1、例：不同釜数的比较1.应用串联全混釡式反应器进行一级不可逆反应，假设各釡的容积和操作温度相同，已知在该温度下的速率常数为K＝0.92h－1，原料进料速率V0＝10m3/h，要求最终转化率为0.90，试计算当串联釜数N分别为1、2、3、4、5、10、50和100时的反应器总体积，如果采用间歇操作，不考虑辅助生产时间条件下的体积是多少？解：应用多釜串联计算式得τ＝Vi/V0=V/NV0可得各N值下得总体积对间歇操作：＝2.503hV＝2.503×10＝25.03m3讨论：1.串联得釜数N越多，所需反应器的体积越小，当N>50时已接近BSTR所需体积。2.在N<5时，增加反应器数对

2、降低反应器的总体积效果显著。当N>5时，增加串联釜数的效果不明显，且N越大，效果越小。例题：化学反应该反应在全混流反应器中进行，反应温度为20℃，液料的体积流量为0.5m3/h,CA0=96.5mol/m3,CB0=184mol/m3,催化剂的浓度CD=6.63mol/m3。实验测得该反应的速度方程为：rA=kCACD式中k=1.15*10-3m3/(mol.ks)。若要求A的转化率为40%，试求反应器的体积。解：设A的转化率为x，则有：（A为反应物，故k前为正）例题：某二级液相反应A+B→C，已知CAo=CBO，在间歇反应器中达到x=0.99，需反应的时间为10min,问：

3、(1)在全混流反应器中进行时，应为多少？(2)在两个串联全混流反应器(反应体积相等)中进行时，　又是多少？（１）在单个CSTR中解：在间歇反应器中，对二级反应（CA0=CB0,所以相当于r=-kCA2）(1)=(2)则(1)(2)(2)两个CSTR串联CSTR-1:CSTR-2:(3)？(4)代入(3)