表3-1理想间歇反应器中整级数单一反应的反应结果表达式转化率式反应级数反应速率残余浓度式kt =Cao -CAkt= CAoXAn=0ktr=kCμ=Cao -ktXA=CAoCAokt = lnkt = ln1-XACAn=1rA = kCAC,=Caoe-X=1-e-h1T1XAkt = -kt =CAoCACAo 1-XArA = kC?n=2CaoktCAOXA=1CA=1+Caokt1+Caoktn级1kt :rA = kC"(1-x,)-"=1+(n-1)C%'ktA0n#1n-1
反应级数 反应速率 残余浓度式 转化率式 n=0 n=1 n=2 n级 n≠1 A A r kC = A r k = 2 A A r kC = A n A r kC = A0 A C kt ln C = A A 0 kt C C = − A A 0 kt C x = 0 kt C C e A A − = 1 kt A x e − = − 1 1 A kt ln x = − 0 1 1 A A kt C C = − 0 1 1 A A A x kt C x = − C C kt A A = − 0 0 A A kt x C = 0 0 1 A A A C C C kt = + 0 0 1 A A A kt x C C kt = + 1 1 0 1 ( ) 1 n n A A kt C C n − − = − − 1 1 0 1 1 ( 1) n n A A x kt n C − = + − ( - )- 表3-1 理想间歇反应器中整级数单一反应的反应结果表达式
3.残余浓度和反应时间的关系0级反应:C,=Cao-kt ,C,随t直线下降;1级反应: C,=CAoe-kC,随t较缓慢下降;2级反应:Ci-ckC,随t 缓慢下降。对于一级或二级不可逆反应,在反应后期,C的下降速率,即x的上升速率相当缓慢。若追求过低的残余浓度,即过高的转化率,则在反应后期要花费大量的反应时间。(见书上例3-1)
3.残余浓度和反应时间的关系 0级反应: , 直线下降; 1级反应: 较缓慢下降; 2级反应: 缓慢下降。 对于一级或二级不可逆反应,在反应后期,CA的下降 速率,即xA的上升速率相当缓慢。若追求过低的残余 浓度,即过高的转化率,则在反应后期要花费大量的 反应时间。(见书上例3-1) C t A 随 C t A 随 C t A 随 C C kt A A = − 0 0 kt C C e A A − = 0 0 1 A A A C C C kt = +
例 3-1在间歇反应器中进行等温二级反应AB反应速率=0.01C2mol /(l s)当CAo分别为15,10mol/l时,求反应至CA=0.01mol/l所需的反应时间
例 3-1 在间歇反应器中进行等温二级反应 A→B 反应速率 当CA0分别为1, 5, 10 mol/l 时,求反应至CA=0.01mol/l 所 需的反应时间。 0.01 /( ) 2 r C mol l s A =
例3-2在一均相等温反应中,反应物A的初始浓度为0.04mol/l和0.8mol/l时,在34分钟内转化率为20%,问A的反应速率方程是多少?
例 3-2 在一均相等温反应中,反应物A的初始浓度为 0.04mol/l 和0.8mol/l 时,在34分钟内转化率为 20%,问A的反应速率方程是多少?
第二节连续流动均相管式反应器(平推流反应器)一.平推流反应器特点平推流反应器是指物料的流动状况符合平推流模型,该反应器称为平推流反应器,常用PFR表示。平推流模型是一种理想流动模型,所以平推流反应器是一种理想反应器。实际反应器中物料的流动,只能以不同的程度接近平推流,不可能完全符合平推流
第二节 连续流动均相管式反应器 (平推流反应器) 一. 平推流反应器特点 平推流反应器是指物料的流动状况符合平推流模型,该反应器称 为平推流反应器,常用PFR表示。 平推流模型是一种理想流动模型,所以平推流反应器是一种理想 反应器。 实际反应器中物料的流动,只能以不同的程度接近平推流,不 可能完全符合平推流