理想间歇操作釜式反应器的计算

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理想间歇操作釜式反应器的计算

王丽婷 13化工二班 1303022011

间歇釜式反应器的特征

特点:1、由于剧烈搅拌,反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀,且反应器内

浓度处处相等,因而排除了物质传递对反应的影响;

2、具有足够强的传热条件,温度始终相等,无需考虑器内的热量传递问题;

3、物料同时加入并同时停止反应,所有物料具有相同的反应时间。

优点:操作灵活,适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产,精细化工产品、制药、染料、涂料生产。

缺点:装料、卸料等辅助操作时间长,产品质量不稳定。

一、基础方程式

单位时间进入反应器的物料A 的量-单位时间流出反应器的物料A 的量-单位时间内反应掉的物料A 的量=单位时间内在反应器内物料A 的积累量 )_1(0A A A X n n =

R

A A A V r dx n dt )(_0= 二、反应时间的计算

n A0 ----在t=0时反应器中物料A 的摩尔数

n A ----在 t 时反应器中物料A 的摩尔数

-r A ----组分 A 在操作条件下的反应速率(消失速率)

A x ----在 t 时反应器中物料A 的转化率

上式是间歇反应器计算的基本方程式,表达了在一定操作条件下为达到所需求的转化率A x 所需要的反应时间t ,适用于任何间歇反应过程,均相或多相,等温或

非等温的,可以直接积分求解,也可以用图解法。如果是非等温过程,反应速度常数随温度变化,而温度又随转化率变化,则需联立解方程

恒温、恒容不可逆时

间歇操作釜式反应器中物料达到一定出口转化率所需时间t 取决于反应速度,与处理量无关,所以可用于直接放大。

零级反应k r A )(

一级反应

二级反应

当动力学方程解析式相当复杂或不能做数值积分时,可用图解法。