例3一1以醋酸（A)和正丁醇 (B)为原料 在间歇反应器中生产醋酸丁酯(C),操作 温度为100℃，每批进料1kmol的A和 4.96kmol的B。已知反应速率 (rA)v=1.045c2kmol/(m3.h),试求醋酸转化 率x分别为0.5、0.9、0.99时所需反应时间
16 ❖ 例3－1以醋酸（A）和正丁醇（B）为原料 在间歇反应器中生产醋酸丁酯（C），操作 温度为100℃，每批进料1kmol的A和 4.96kmol的B。已知反应速率 (rA)V=1.045cA 2kmol/(m3 .h)，试求醋酸转化 率xA分别为0.5、0.9、0.99时所需反应时间
解：CH3COOH+C4HgOH→CH3COOC4H,+H2O r,=1.045c kmol/(m'h) 对1 kmol A而言，投料情况是： 醋酸A 1kmol 60kg 0.062m3 正丁醇B 4.96kmol 368kg 0.496m3 可求出，投料总体积Vr=0.559m3 C40= 40=1.79kmol/m3 VR to.s 0.535h to.9 三 4.81h rxAdA X Af k.c k.C40 L一XA时 to.99 =52.9h 计算结果表明，转化率从0.9到0.99，反应时间从4.81h延长到 52.9h,说明大量时间花在高转化率土
17 解： CH3COOH+C4H9OH→CH3COOC4H9+H2O 对1kmol A而言，投料情况是： 可求出，投料总体积VR=0.559m3 2 3 1.045 /( ) A A r c kmol m h = g 醋 酸 A 1kmol 60kg 0.062m3 正丁醇 B 4.96kmol 368kg 0.496m3 0 3 0 0 2 0 0 1.79 / 1 ( ) 1 Af A A R x A Af A c A c A Af n c kmol m V dx x t c k c k c x = = = = − 0.5 0.9 0.99 0.535 4.81 52.9 t h t h t h = = = 计算结果表明，转化率从0.9到0.99，反应时间从4.81h延长到 52.9h，说明大量时间花在高转化率上
2.等温等容液相多重反应 表33间歌反应器中进行等温等容液相多重一级不可逆反应的 动力学方程及其积分式[]（产物初始浓度为零） 令 应 动力学方程 动力学方程的积分式 密=+ CA=CAoexp[-(+)] A 告= =k1十k2a1广exp-(1+2)] k2M 空=n k2 (平行反应) GM=十kau1-eXp-(k1+k2)》 反 应 动力学方程 动力学方程的积分式 皆= CA=CAoexp(-kt) AL点M 告=ca-n =g[exp(-e-ep-门 (连串反应) CM =CAO-CA-CL. -n 1+经exp(-红)-e1exp(-k0 k:一k
2. 等温等容液相多重反应
三、间歇釜式反应器的工程放大及操作优化 1.工程放大 重要结论：间歇反应器的反应物达到一定的转化 率所需的反应时间，只取决于过程的反应速率 或动力学因素，与反应器无关；反应器的大小 是由反应物料的处理量决定的。 故由实验室数据设计生产规模的间歇反应 器时，只要保证两者的反应条件相同和设备结 构如搅拌装置合理放大，便可达到同样的反应 效果
19 三、间歇釜式反应器的工程放大及操作优化 1. 工程放大 重要结论：间歇反应器的反应物达到一定的转化 率所需的反应时间，只取决于过程的反应速率 或动力学因素，与反应器无关；反应器的大小 是由反应物料的处理量决定的。 故由实验室数据设计生产规模的间歇反应 器时，只要保证两者的反应条件相同和设备结 构如搅拌装置合理放大，便可达到同样的反应 效果
必 实验室用的小型反应器要做到等温操作比较容 易，而大型反应器很难做到； ÷实验室用的小型反应器很容易做到搅拌均匀， 浓度均一，而大型反应器要做到很困难； 所以，生产规模的间歇反应器的反应效果与实 验室反应器相比，总有些差异
20 ❖ 实验室用的小型反应器要做到等温操作比较容 易，而大型反应器很难做到； ❖ 实验室用的小型反应器很容易做到搅拌均匀， 浓度均一，而大型反应器要做到很困难； ❖ 所以，生产规模的间歇反应器的反应效果与实 验室反应器相比，总有些差异