一、停留时间τ 停留时间τ是指反应物料进入反应器时算起，至 离开反应器时为止所经历的时间。分批式搅拌罐 （Batch stirred tank reactor，BSTR）中，所 有物料的停留时间是相同的，且等于反应时间； CPFR中两者也是一致的。对于CSTR，常使用 “平均停留时间”来表达。如果反应器的容积为 V，物料流入反应器中的体积流量为F，平均停留 时间τ的定义式为： （7-9） τ又称空时（空间时间space time），其倒数1 ／τ称为空速（空间速度 space velocity）。 =V F
一、停留时间τ 停留时间τ是指反应物料进入反应器时算起，至 离开反应器时为止所经历的时间。分批式搅拌罐 （Batch stirred tank reactor，BSTR）中，所 有物料的停留时间是相同的，且等于反应时间； CPFR中两者也是一致的。对于CSTR，常使用 “平均停留时间”来表达。如果反应器的容积为 V，物料流入反应器中的体积流量为F，平均停留 时间τ的定义式为： （7-9） τ又称空时（空间时间space time），其倒数1 ／τ称为空速（空间速度 space velocity）。 =V F
二、转化率 转化率 （ 也 称 转 化 分 数 conversion or fractional conversion）是表明供给反应的 底物发生转变的分量。分批式操作中，底物的 初始浓度为S0，反应时间t时的底物浓度为St， 此时，底物S的转化率为： （7-10） 连续式操作中，流入反应器内的底物浓度为Sin， 流出液中底物的浓度为Sout，此时转化率: （7-11） 0 0 S S − St = i n i n out S S − S =
二、转化率 转化率 （ 也 称 转 化 分 数 conversion or fractional conversion）是表明供给反应的 底物发生转变的分量。分批式操作中，底物的 初始浓度为S0，反应时间t时的底物浓度为St， 此时，底物S的转化率为： （7-10） 连续式操作中，流入反应器内的底物浓度为Sin， 流出液中底物的浓度为Sout，此时转化率: （7-11） 0 0 S S − St = i n i n out S S − S =
三、生产能力Pr 反应器生产能力Pr（productivity）的定义是单 位时间、单位反应器体积内生产的产物量。 分批式操作中， （7-12） 式中Pt为时间t时单位反应液体积中产物的生成量。 连续式操作中， （7-13） 式中Pout为单位体积流出液中的产物量。 t S t P P t r 0 = = out in r P S P = =
三、生产能力Pr 反应器生产能力Pr（productivity）的定义是单 位时间、单位反应器体积内生产的产物量。 分批式操作中， （7-12） 式中Pt为时间t时单位反应液体积中产物的生成量。 连续式操作中， （7-13） 式中Pout为单位体积流出液中的产物量。 t S t P P t r 0 = = out in r P S P = =
四、选择性Sp 选择性Sp（selectivity）是在有副反应发生的复合 反应中，能够转变为目的产物的底物变化总量中，实际 上转变为目的产物的比率。由底物S生成目的产物P的选 择性Sp为： （7-14） Sp表明了整个反应的平均选择性。式中asp是指从 1mol底物S中所得到产物P的摩尔数，是由反应的量论 关系而决定。由于在反应的各阶段或反应器内不同位置 的选择性并非一致，因此，瞬时（或局部）选择性为： （7-15） 式中rp为主反应速率；rs为副反应速率。 a (S S) P S sp p − = 0 p s p P r r r S + =
四、选择性Sp 选择性Sp（selectivity）是在有副反应发生的复合 反应中，能够转变为目的产物的底物变化总量中，实际 上转变为目的产物的比率。由底物S生成目的产物P的选 择性Sp为： （7-14） Sp表明了整个反应的平均选择性。式中asp是指从 1mol底物S中所得到产物P的摩尔数，是由反应的量论 关系而决定。由于在反应的各阶段或反应器内不同位置 的选择性并非一致，因此，瞬时（或局部）选择性为： （7-15） 式中rp为主反应速率；rs为副反应速率。 a (S S) P S sp p − = 0 p s p P r r r S + =
酶反应器的选择 游离酶反应器的选择，完全可以采用表（7-2） 一般生物反应器的选择要求来进行。 对于固定化酶反应器的选择，除同样根据使用的 目的、反应形式、底物浓度、反应速率、物质传递 速率和反应器制造和运转的成本及难易等因素进行 选择外，还应考虑固定化酶的的形状(颗粒、纤维、 膜等)、大小、机械强度、比重和再生或更新的难 易；操作上的要求，如pH的控制、供氧和防止杂 菌污染等；反应动力学形式和物质传递特性、内外 扩散的影响；底物的性质；催化剂（固定化酶）的 表面／反应器体积的比值等
酶反应器的选择 游离酶反应器的选择，完全可以采用表（7-2） 一般生物反应器的选择要求来进行。 对于固定化酶反应器的选择，除同样根据使用的 目的、反应形式、底物浓度、反应速率、物质传递 速率和反应器制造和运转的成本及难易等因素进行 选择外，还应考虑固定化酶的的形状(颗粒、纤维、 膜等)、大小、机械强度、比重和再生或更新的难 易；操作上的要求，如pH的控制、供氧和防止杂 菌污染等；反应动力学形式和物质传递特性、内外 扩散的影响；底物的性质；催化剂（固定化酶）的 表面／反应器体积的比值等