多级串联等体积全混流反应器与平推流反应器等效性研究——以二级可逆反应为例.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2011年第6期文章编号：1002—1124(2011)06—0019—05继。续教多级串联等体积全混流反应器与育平推流反应器等效性研究以_=二级可逆反应为例秦玉建，赵葛新，练以诚，杨索和，罗国华，靳海波(北京石油化工学院化工系，北京102617)摘要：在多级串联全混流反应器中，在等温等容条件下给出了二级可逆反应第Ⅳ级反应器的出口浓度表达式。讨论了在相同操作条件下，达到平推流反应器的转化率所需要的等体积串联全混流反应器的级数Ⅳ；主要考察了正反应速率常数、平衡常数、反应物初始浓度之比、停留时间r等因素对J1v的影响，得出了』v与

2、正反应速率常数丘。、相平衡常数K以及停留时间r的关系曲线呈抛物线，有极大值N=7，串联2～7个等体积全混流反应器就可达到要求；且随着M的增大Ⅳ没有太大变化，而且，随着，K,M以及7I的增大，转化率增大。此外，当~<5时，转化率增长较陕，当N>5时，增长较缓慢。关键词：多级串联全混流反应器；平推流反应器；二级可逆反应中图分类号：TQ052文献标识码：AEquivalenceofconversionrateofthemulti·一stagestirredtankreactorinseriesandtheplugflowreactorforthesecond—orderre

3、versiblereactionQINYu-jjan，ZHAOGe-xin，LIANYi—cheng，YANGSuo—he，LUOGuo—hua，JINHai—bo(DepartmentofChemicalEngineering，BeijingInstituteofPetrochemicalTechnology，Beijing102617，China)Abstract：Thesecond—‘orderreversiblere‘actionexpressionoftheN——levelreactorexitconcentrationwaspresentedinthemu

4、lti—stagestirredtankreactorsinseriesunderthecertainvolumeandtherma1．TherequiredseriesNofanequalvolumeofstirredtankreactorsinseriestoachievetheconversionoftheplugflowreactorwasdiscussedinthesameoperatingconditions．Theeffectsofthepositivereactionrateconstantkl，equilibriumconstantK．therati

5、oofinitialconcentrationofreactantresidencetimeTonNwerestudied．TheresultsshowedthatNwiththepositivereactionrateconstantJl，equilibriumconstantKandresidencetime1_ofthecurveisaparabola，andmaximumseriesofNis7．Meanwhile，equalvolumeseries2-7stirredtankreactorscanmeettherequirementsofconversion

6、rate．NhardlychangeswiththeincreaseofAnd．conversionrateincreaseswiththeincreaseof"thek】，KMandtheInaddition，theconversionrateintheconditionofN<5increasedrapidlycomparedwiththeonefor_~>5．Keywords：multi—stagestiredtankreactorinseries：plugflowreactor；second—orderreversiblereaction多级串联全混流反应器可

7、以达到平推流反应时费力，适用于计算机计算；图解法比较适合于手器的一些性能，例如转化率。工业上，搅拌良好的连工计算，且误差比较大，且当反应器数目较多时，采续搅拌釜式反应器，当流体粘度不大，反应不是很用图解法就比较困难了。本文将对二级可逆反应，快，停留时间比混合时间大得多时，可近似看作全建立平推流和多级串联全混流反应器的出口浓度混流反应器。在化_丁生产中为适应不同产品和不同的解析式，讨论在相同操作条件下，达到平推流反反应的要求，常常需要将各种不同型式的简单反应应器的转化率，所需要的等体积串联全混流反应器器(平推流反应器、全混流反应器等)进行各种组合的级数