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第三章理想均相反应器设计本章核心内容：从间歇釜反应器、稳态全混流反应器和平推流管式反应器这三种理想反应器的结构和流动特性出发，给出了它们数学模型的建立方法、不同反应过程中的反应体积设计公式和热量计算式以及具体的应用实例。
对这三种理想反应器性能进行了比较，特别是对稳态全混流反应器和平推流管式反应器及其组合内容进行了详细叙述。
针对不同反应过程讲述了优化设计方法。
化学反应工程学的主要目的是设计不同型式和大小的反应器，实现最佳的操作与控制，取得最佳的经济效益。
在用数学模型法来设计放大反应器的过程中，首先要了解进行化学反应的动力学特征、反应物的性质、产物的性质与分布，才能进行反应器的选型、操作方式的选择，进而进行反应器设计和计算。
由于生产中的化学反应器都很大，都或大或小存在着温度的差异和浓度的差异，都存在着动力消耗和反应器的各种结构的差异，对于实际生产中的化学反应过程一般很难做到反应物的温度、压力和流速完全均一，即非理想化。
这些差异给实际反应器的设计和放大带来了很大的困难。
实际反应过程的理想化是研究生产实践中千变万化的各种反应器的基础和前提，也是均相反应过程接近实际的反应器模型。
间歇釜式反应器（BSTR）、稳态全混流反应器(CSTR)和活塞流（平推流）管式反应器(PFR)，这三种理想反应器的设计原理具有普遍意义和广泛的应用性。
3-1 间歇釜式反应器3-2间歇釜示意图图3-1间歇釜式反应器如图3-1所示，间歇釜式反应器简称间歇釜，它的最大特点是分批装料和卸料。
因此，其操作条件较为灵活，可适用于不同品种和不同规格的液态产品生产，尤其适合于多品种而小批量的化学品生产，它在医药、助剂、添加剂、涂料、应用化学品等精细化工生产部门中经常得到应用，很少用于气相过程。
间歇釜的结构主要有釜体、搅拌装置、加热和冷却装置、进出料口和管件、温度和压力测量装置以及视孔、排污口和液位计等。
釜体上部釜盖用法兰与釜体连接，釜体上一般不开孔，都在釜盖上开孔用以安装管阀件，釜体上有四个吊耳用于固定反应釜，釜体外部是换热夹套。
第3章均相反应过程第一讲雷泽zelei@home.ipe.ac本章要求：• 掌握均相反应器设计计算的基本原理和方法；• 熟悉各种均相反应器的性能特征，并能结合反应的特点选择反应器形式和操作方式。
几种典型简单反应器V, C A0 •分批操作釜式（完全混合）反应器（BR）VBatch Reactor------间歇反应器•半分批操作釜式反应器（SBR）Semibatch Reactor成分A •连续操作平推流反应器（PFR）成分B Plug Flow Reactor•连续操作釜式反应器（CSTR）Continuous Stirred Tank reactorC A V, C A 生成物R第 3 页反应器开发的任务：•根据反应动力学特性来选择合适的反应器型式；•结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操作设计；•根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行某些经济评价。
3.1 物料在反应器内的流动模型•流动模型为研究反应器内流体的实际流动型态，在不改变其实际性质的前提下，对流体流经反应器时的实际流动和混合状况的本质规律加以适当的理想化的描述。
这种适当理想化的流动形态称为流动模型。
第 5 页理想置换理想流动模型理想混合（本节讨论）流动模型非理想流动模型轴向分散模型多级串联模型3.1.1 平推流模型（或活塞流、或理想置换）•反应物料按一定的流率定态操作条件下进入反应器，并且以一致的方向向前移动，在整个截面上各处的流速完全相等。
T、c、p、u相等•特征：流体所有粒子在反应器中的停留时间相同，并且等于流体通过该反应器所需的时间。
管式反应器中流体的流动型式基本上是理想置换。
第 7 页3.1.2 全混流模型（理想混合、完全混合）•流体以定态流率进入反应器后，刚进入反应器的新鲜物料粒子与存留在反应器中的粒子能在瞬间发生完全混合（新旧混合时间t=0）。
•基本特征：T,CT,C 整个反应器中1.釜内各点的T、C都相同；2.釜内各点的T、C= 出口处的物料的T、C。
