第三节 理想反应器设计
2．图解法 当各级反应器的体积相等时，可将式(2—59)改写为
上式表示第i级反应器进口浓度CAi-1一定时， 出口浓度CAi 与反应速度rAi间的关系。 在CAi-1及τ一定时，在rAi- CAi 图上是直线。
第三节 理想反应器设计
Y=kx+b K= -1/τ b= CAi-1 (1/τ) 当 rAi =0时，CAi＝ CAi-1 ，即 CAi-1为与横轴的截距
第三节 理想反应器设计
1．代数法(进行逐级计算一直到要求的转化率 为止）
等温一级反应
第一级反应器出口物料
第三节 理想反应器设计
对第二级反应器
对最终级反应器则有
第三节 理想反应器设计
当各釜的容积vi相等时，则
第三节 理想反应器设计
式(2—61)、(2—62)中包含”XAN N V及V。 四个参执当确定其中三个即可求得第四个参数
随着级数N的增加，容积效率逐渐增加，当级 数无限多时，容积效率趋于1。（理想混合反 应器？）
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
2．复合反应
• 对复合反应除了要考虑反应器的容积效率外，更 重要的是考虑不同型式反应器对产物分布的影响， 因为产物分布直接影t晌到顾料的消耗定额，成本 及分离，精制等后处理过程。
度温
影度
响影
了响
值
的 是
曲 线 的 斜 率 ， 因 为 温
第三节 理Байду номын сангаас反应器设计
图解法只适用于反应速率可用单一组分浓度来 表达的情况，故对于平行、串连等复杂反应是 不适用的。
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
• 平行反应和连串反应是复合反应的代表，又是组 成文复杂反应的基本反应，下面仅就这二类反应 进行讨论。
第三节 理想反应器设计
(1)平行反应
第三节 理想反应器设计
间歇反应器或平推流反应器 采用理想混合反应器
第三节 理想反应器设计
反应器型式对目的产物R的收率没影响 改变温度或采用催化剂
第三节 理想反应器设计
聚合反应工程基础
徐德增
第三节 理想反应器设计
五、多级串联理想混合反应器 将数个体积相等(或不相等)的理想混合反应器串
联起来操作即为多级串联理想混合流反应器。
第三节 理想反应器设计
对第 j 级反应器中的A组分列出下面的物料衡算式。 整理后可得:
第三节 理想反应器设计
在多级串联理想温合反应器的设计中，通常需 要计算下列四个参数中的一个即每级反应器的 体积vi反应器的级数N、最终转化率XAN及原 料流量v0可通过代数法或图解法进行计算。
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
对二级反应 若CA0＝CB0 且各级反应器的体积及温度均相同，则
代入式(2—59)则有
第三节 理想反应器设计
对第一级反应器 于是由上式可得
对第二釜可得
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
反应器的总体积为
两釜串联反应器所需的体积要比单釜小得多。
CAi
CAi-1
第三节 理想反应器设计
二个式予绘于rA-CA图上，则二条线的交点的 横座标即为出口浓度CA.
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
用体 体积 积影 计响 算的 出是 来斜 的率
， 因 为 斜 率 是
第三节 理想反应器设计
f-t k
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
六、反应器型式和操作方法的评比和选择 二个方面来考虑： ① 反应器的体积要小。 ② 用等量的原料得到的目的产物要多。 对单一反应，主要是考虑反应器容积的大小。 对复合反应，首先要考虑产物分布。
第三节 理想反应器设计
1．单一反应 容积效率η是指同一反应，在相同的温度，产量 和转化率条件下，平推流反应器与理想混合反应 器所需的总体积比，即
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
对零级反应 对一级反应
第三节 理想反应器设计
对二级反应
第三节 理想反应器设计
第三节 理想反应器设计
结论 (1)零级反应时，η＝1，两种反应器的体积相等， 即反应器的型式对反应速率没有影响。 (2)当转化率一定时，反应级数高的反应 宜采用平推流反应器。