1、u反應物料一次加入；反應物料一次加入；u充分攪拌，整個反應器內物料的充分攪拌，整個反應器內物料的濃度和溫度保持均勻；濃度和溫度保持均勻；u常配有夾套或蛇管，以控制反應常配有夾套或蛇管，以控制反應溫度；溫度；u間歇反應器操作的一個生產周期間歇反應器操作的一個生產周期包括加料、反應、出料、清洗；包括加料、反應、出料、清洗；u由于劇烈攪拌，物料達到分子尺度上的均勻，且由于劇烈攪拌，物料達到分子尺度上的均勻，且濃度、溫度處處相等并隨時間變化。濃度、溫度處處相等并隨時間變化。,0, tAA fcc AArV反應物 消耗量左邊反應物體積時間 反應物體積dtdxndtxnddtdnAAAAA00)1(右右邊

2、邊0AAAdxr Vndt對于著眼組分對于著眼組分A A：單位時間內由于反應而消耗的單位時間內由于反應而消耗的A A物料量物料量 = -= -單位時間內單位時間內A A物料的積累量物料的積累量00AxAAAdxtnr V間歇反應器間歇反應器基本方程式基本方程式AAAAAAdxcdcxcc00),1(又又0AAcAcAdctr 0000AAxxAAAAAAndxdxtcVrr對于對于定容過程定容過程：A,0Alncktc AA,011ktccA1ln1ktx AA,0A(1)xktcx 1/rA xA0 xA00 cA cA0 cA 1/rA面積面積=VR/qnA0=t/cA0面積面積= t =

3、VR/qV0對于不能表達成簡單整數(shù)級的復雜的化學反應，可采用作圖法求解。對于不能表達成簡單整數(shù)級的復雜的化學反應，可采用作圖法求解。裝料完畢開始反裝料完畢開始反應算起到達到一定轉化率時所經歷的時應算起到達到一定轉化率時所經歷的時間）間）(計算關鍵計算關鍵)裝料、卸料、清洗等裝料、卸料、清洗等所需時間之和）所需時間之和）(經驗給定經驗給定)RTVV 定態(tài)操作時，對關鍵組分定態(tài)操作時，對關鍵組分A進行進行物料衡算物料衡算:單位時間內物料單位時間內物料A的的進入量進入量(qn,A ) =單位時間內物料單位時間內物料A的的引引出量出量(qn,A+dqn,A )+單位時間內單位時間內反應掉反應掉的的A的

4、量的量(rAdVR)+累累積量積量(連續(xù)操作條件下為連續(xù)操作條件下為0 ),n An An AARqqdqr dV即：PFR反應器容積的計算反應器容積的計算, 0, 0, 0(1)n AARn An AAn AAn AAARdqrdVdqd qxqdxqdxrdV 00, 00, 0RAfAfVxRAn AAxRAn AAdVdxqrVdxqrAfARRARxxVVxV,; 0, 0當當對整個反應器，其對整個反應器，其邊界條件為：邊界條件為：0, 000000AfAfAn AVAxcRAAAcVAAqqcVdxdccqrr 若反應過程中流體體積流量不發(fā)生變化若反應過程中流體體積流量不發(fā)生變化活

5、塞流反應器活塞流反應器基本計算式基本計算式注注：理想管式反應器中簡單級數(shù)：理想管式反應器中簡單級數(shù)的反應表達式與間歇釜式反應器的反應表達式與間歇釜式反應器的結果完全一樣的結果完全一樣 t RVVtq反反應應器器有有效效容容積積反反應應器器中中物物料料體體積積流流量量R0VVtq，反反應應器器有有效效容容積積進進口口處處物物料料體體積積流流量量 RVVq tA,0Alncktc A1ln1ktx AA,011ktccAA,0A(1)xktcx 全混流全混流 特點特點：反應器內物料的參數(shù)處處均勻，且反應器內物料的參數(shù)處處均勻，且等于流出物料的參數(shù)；等于流出物料的參數(shù)；但物料質點在反應器中停留的時間

6、但物料質點在反應器中停留的時間各不相同，即形成停留時間分布；各不相同，即形成停留時間分布； 物料連續(xù)地流入和流出反應器，操物料連續(xù)地流入和流出反應器，操作為定態(tài)過程。作為定態(tài)過程。是指連續(xù)穩(wěn)定流入反應器的物料在強烈的攪拌下是指連續(xù)穩(wěn)定流入反應器的物料在強烈的攪拌下與反應器中的物料瞬間達到完全混合，又稱理想混與反應器中的物料瞬間達到完全混合，又稱理想混合流。合流。在等溫、定態(tài)條件下對全混流反應器中反應物在等溫、定態(tài)條件下對全混流反應器中反應物A進行物料衡算：進行物料衡算：設反應過程中，物料體積不變設反應過程中，物料體積不變進入量進入量= =引出量引出量+ +反應量反應量+ +累積量累積量0000

7、()VAVAARVAAARVAAARqcqcr Vqccr Vqcxr V即：或：00:AARVAAARVAccVtqrcxVortqr整理得t為停留時間為停留時間，由于物料微粒在反應器中停留時間不等，由于物料微粒在反應器中停留時間不等，故，故t應稱為應稱為平均停留時間。平均停留時間。AAAnRAVRArxqVCqVCt0,00可以推導出：1/rA1/rAxAxAf0cAcA00面積面積=t/cA0面積面積=VR/qV = t物料出口情況物料出口情況cACAfCAf PFR CSTRlt反應物濃度沿管長逐漸降低反應物濃度沿管長逐漸降低反應物濃度始終與出口相同反應物濃度始終與出口相同A,0AA,

8、0ARAAVcccxVtqrr A,0AAccktc AA1xktx A2A,0A(1)xktcx A,0A2Accktc 與間歇釜式反應器和平推流反應器比較，為完成同樣與間歇釜式反應器和平推流反應器比較，為完成同樣的反應任務的反應任務(即流量相等，反應物的轉化率相等即流量相等，反應物的轉化率相等)，全，全混流反應器所需的空間時間混流反應器所需的空間時間遠大于遠大于間歇釜式反應器和間歇釜式反應器和平推流反應器所對應的時間。平推流反應器所對應的時間。RVVtq 31132400kg0.171mh24h 146kg kmol4kmol m Vq A2A,0A(1)xtkcx 31AR221132A,0A30.171mh0.8(1)0.1182mkmolh4kmol m(0.2) 7.234mVq xVkcx R,A,0A,A,1A,1A,A,A,()iiiiiiViiVcxxcctqrr qnA1cA,1xA,1qnA2cA,2xA,2qnA3cA,3xA,3VR,1VR,2VR,3123qnA0cA,0 xA,0=0VR,NNqnANcA,NxA,NR,1A,0A,1A,01A,11A,11 1 1VVccctcqk ck