2.反应时间的优化 (以生产费用最低优化目标) 单位质量产品的总费用： Ar= at +ato ar VRCR dA dt CCR-(a1+aoo+a） dt d4=0 dCR CR dt dt t+(aoto +a,)/a 将Ct代入上式后，可求出最优反应时间
2. 反应时间的优化 (以生产费用最低优化目标) 0 0 R f T R at a t a A V C + + = 0 T dA dt = R R 0 0 ( ) / f dC C dt t a t a a = + + 将CR~ t 代入上式后，可求出最优反应时间。 R 2 R 0 0 1 [ ( ) ] T f R R dA dC C at a t a dt V C dt = − + + 单位质量产品的总费用：
dC C Optimal time Cr dt t+(aoto +a)/a CR~1 aoto+ar)
( a0 t0+af ) CR~ t topt Optimal time t CR R R 0 0 ( ) / f dC C dt t a t a a = + +
3.配料比 对反应A+B+P十S,如动力学方程为 (Av=kCACB。在工业上，为了使价格较高的或在后 续工序中较难分离的组分A的残余浓度尽可能低， 也为了缩短反应时间，常采用B过量的操作方法。 定义配料比为：m=co/cAo,则有 CB=CB0-(C40-C4)=CA+(m-1)c40 代入动力学方程 (ra)y =-dca/dt=kcalca+(m-1)CAo] 积分可得 -In (m-1)cao+c=1 In m-xA (3-1 m-1 mcA m-1 m(1-x4)
28 3. 配料比 对反应A＋B P＋S，如动力学方程为 (rA)V=kcAcB。在工业上，为了使价格较高的或在后 续工序中较难分离的组分A的残余浓度尽可能低， 也为了缩短反应时间，常采用B过量的操作方法。 定义配料比为：m=cB0/cA0，则有 0 0 0 ( ) ( 1) B B A A A A c c c c c m c = − − = + − 0 ( ) / [ ( 1) ] A V A A A A r dc dt kc c m c = − = + − 代入动力学方程 积分可得 0 0 1 1 ( 1) ln ln 1 1 (1 ) A A A A A A m c c m x c kt m mc m m x − + − = = − − − （3－17）
或写成 Caokt= m m-xa (3-17) m-1 m(1-x4) 以量纲为1的反应时间cokt为纵坐标，转化率xA为横坐 标，配料比m为参变量，画成图3一5。由图可见，当要求A 的转化率较高时，配料比的影响更加明显，提高配料比可缩 短反应时间，需付出的代价是： 1.降低反应器的容积利用率； 2.增加组分B的回收费用，所以这也是一个需优化的参数
29 0 ln 1 (1 ) A B A m m x c kt m m x − = − − 或写成 以量纲为1 的反应时间cB0kt为纵坐标，转化率xA为横坐 标，配料比m为参变量，画成图3－5。由图可见，当要求A 的转化率较高时，配料比的影响更加明显，提高配料比可缩 短反应时间，需付出的代价是： 1. 降低反应器的容积利用率； 2. 增加组分B的回收费用，所以这也是一个需优化的参数。 （3－17）
4.反应温度 对于间歇釜式反应器，可以在反应时间的不同 阶段，反应物系处于不同组成时，调整反应温度。 一般说来，高转化率时，反应物的浓度减少，反应 速率也随之减少，可以通过提高反应温度，促进反 应速率常数增大而增加反应速率。 如间歇釜式反应器中的硝化反应，在反应前期， 温度为40~45℃；反应中期，温度为60℃；而反应 后期，温度提高到70℃
30 4. 反应温度 对于间歇釜式反应器，可以在反应时间的不同 阶段，反应物系处于不同组成时，调整反应温度。 一般说来，高转化率时，反应物的浓度减少，反应 速率也随之减少，可以通过提高反应温度，促进反 应速率常数增大而增加反应速率。 如间歇釜式反应器中的硝化反应，在反应前期， 温度为40～45℃；反应中期，温度为60℃；而反应 后期，温度提高到70℃