(二) 按流动模型分类平推流反应器,PFR理想流动模型全混流反应器,MIFR或CSTR连续流动反应器非理想流动模型2025/9/2
2025/9/2 (二) 按流动模型分类 连续流动反应器 理想流动模型 非理想流动模型 平推流反应器,PFR 全混流反应器,MFR或CSTR
理想流动模型平推流模型一反应物料以稳定流量流入反应器,沿着物料的流动方向,物料的浓度、温度不断变化,而垂直于物料流动方向的任一截面上物料的流速、浓度、温度、压力等参数都相同,所有材料质点具有相同的停留时间,不存在返混:举例一一长径比很大,流速较高的管式反应器。全混流模型一返混程度为无穷大,反应物料的稳定流量流入反应器新鲜物料与存留在反应器中的物料达到瞬间完全混合。出口处物料的浓度、温度等参数与反应器中物料相同。停留时间分布中有的很长,有的很短:举例一一强烈搅拌的连续釜式反应器。非理想流动模型一偏离上述两种理想流动模型,偏离程度可通过测定停留时间分布来确定。2025/9/2
2025/9/2 理想流动模型 平推流模型——反应物料以稳定流量流入反应器,沿着物料的流动方 向,物料的浓度、温度不断变化,而垂直于物料流动方向的任一截面 上物料的流速、浓度、温度、压力等参数都相同,所有材料质点具有 相同的停留时间,不存在返混;举例——长径比很大,流速较高的管 式反应器。 全混流模型——返混程度为无穷大,反应物料的稳定流量流入反应器, 新鲜物料与存留在反应器中的物料达到瞬间完全混合。出口处物料的 浓度、温度等参数与反应器中物料相同。停留时间分布中有的很长, 有的很短;举例——强烈搅拌的连续釜式反应器。 非理想流动模型——偏离上述两种理想流动模型,偏 离程度可通过测定停留时间分布来确定
理想反应器:流体的流动处于理想状况的反应器。持征:在与流动方向垂直的截面上,各点的流速和流特征:物料达到完全向完全相同,就象活塞平推混合,浓度、温度和一样,故又称“活塞流”或“平推流”流体混合的反应速度处处相等两种理想极限注:工业生产中,搅拌良好的釜式反应器可近似看成全混流模型:长径比很大,流速较高的管式反应器可看成平推流模型川川川I4全混流模型平推流模型2025/9/2
2025/9/2 理想反应器:流体的流动处于理想状况的 反应器。 流体混合的 两种理想极限 全混流模型 平推流模型 特征:物料达到完全 混合,浓度、温度和 反应速度处处相等 注:工业生产中,搅拌良好 的釜式反应器可近似看成全 混流模型;长径比很大,流 速较高的管式反应器可看成 平推流模型 特征:在与流动方向垂直的 截面上,各点的流速和流 向完全相同,就象活塞平推 一样,故又称“活塞流”或 “平推流
有关反应器操作的几个工程概念流体的质点或粒子(微元)V代表一堆分子所组成的流体它的体积比但其中所包反应器的体积小到可以忽略含的分子足够多,具有确切的统计平均性质,如组成、温度、压力、流速;>停留时间(Retentiontime)“微元”从反应器指连续操作中一物料入口到出口经历的实际时间。2025/9/2
2025/9/2 ➢ 流体的质点或粒子(微元) 代表一堆分子所组成的流体,它的体积比 反应器的体积小到可以忽略,但其中所包 含的分子足够多,具有确切的统计平均性 质,如组成、温度、压力、流速; ➢ 停留时间(Retention time) 指连续操作中一物料“微元”从反应器 入口到出口经历的实际时间。 ⚫ 有关反应器操作的几个工程概念
有关反应器操作的几个工程概念>由于连续反应器中的死角、沟流、短路等造成不同质点在反应器中的停留时间不同,形成停留时间分布(RTD)>年龄分布一仍然留在反应器中的质点的RTD>寿命分布一反应器出口处质点的RTD>返混不同年龄质点间的混合一时间概念上的逆向。连续流动反应器中反应物料的参数随空间位置而变,,不同空间位置的物料由于倒流绕流、即返混。回流等流动状况,使不同年龄的质点混合,2025/9/2
2025/9/2 ➢ 由于连续反应器中的死角、沟流、短路等造成 不同质点在反应器中的停留时间不同,形成停 留时间分布(RTD)。 ➢ 年龄分布—仍然留在反应器中的质点的RTD ➢ 寿命分布—反应器出口处质点的RTD ➢ 返混 ⚫ 有关反应器操作的几个工程概念 不同年龄质点间的混合—时间概念上的逆向。连续流动反应器中, 反应物料的参数随空间位置而变,不同空间位置的物料由于倒流、 绕流、回流等流动状况,使不同年龄的质点混合,即返混