理想反應(yīng)器的概念
1.當(dāng)化學(xué)反應(yīng)排除了流體流動(dòng)、質(zhì)量傳遞和熱量傳遞等工程因素的影響,即不受物理因素影響時(shí),反應(yīng)結(jié)果只由化學(xué)因素決定蛔钙,這類(lèi)反應(yīng)器稱(chēng)為理想反應(yīng)器
2.實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不存在理想反應(yīng)器,但攪拌充分的釜式反應(yīng)器和連續(xù)流動(dòng)的理想管式反應(yīng)器可以非常接近這種狀態(tài)
? ? 1)間歇釜式反應(yīng)器BR--間歇操作的釜式反應(yīng)器
? ? 2)全混流反應(yīng)器CSTR--連續(xù)流動(dòng)的釜式反應(yīng)器
? ? 3)理想管式反應(yīng)器PFR--連續(xù)流動(dòng)的管式反應(yīng)器
反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
1.選擇合適的反應(yīng)器形式:根據(jù)反應(yīng)過(guò)程的溫度效應(yīng)荠医、濃度效應(yīng)和反應(yīng)的熱效應(yīng)吁脱,結(jié)合反應(yīng)器流動(dòng)特征和返混特性選擇合適的反應(yīng)器
2.確定最佳操作條件:確定合適的反應(yīng)溫度、原料配比彬向、流量兼贡、壓力等。
3.計(jì)算完成規(guī)定生產(chǎn)任務(wù)所需要的反應(yīng)體積娃胆,優(yōu)化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和尺寸
4.反應(yīng)器體積的確定是反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本核心內(nèi)容遍希。在形式和操作條件已定的條件下,反應(yīng)體積由反應(yīng)組分的最終轉(zhuǎn)化率決定里烦,而轉(zhuǎn)化率又取決于反應(yīng)體系的組成孵班、溫度和壓力。
反應(yīng)器設(shè)計(jì)基本方程
大多數(shù)反應(yīng)器的溫度招驴、壓力和組分是隨位置或者時(shí)間變化的,確定反應(yīng)體積就需要建立反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程枷畏,也就是描述反應(yīng)器內(nèi)在物理量變化的數(shù)學(xué)關(guān)系式
? ? 1)動(dòng)力學(xué)方程
? ? 2)描述濃度變化的物料衡算方程:
? ? 3)描述溫度變化的能量衡算方程:一般來(lái)說(shuō)别厘,無(wú)論體系進(jìn)行多少個(gè)化學(xué)反應(yīng),熱量衡算只有一個(gè)拥诡,但化學(xué)反應(yīng)熱為所有化學(xué)反應(yīng)熱的代數(shù)和
? ? 4)描述壓力變化的動(dòng)量衡算方程:壓力下降不大触趴,或常壓反應(yīng)器下,動(dòng)量衡算式可以省去