文档介绍：第三章第三节连续流动釜式反应器
连续流动釜式反应器--全混流反应器全混流反应器是指物料流动状况符合全混流模型,该反应器称为全混流反应器(CSTR)。在实际反应器中,连续搅拌釜式反应器由于强烈搅拌,物料混合均匀,其流动状况接近全混流。
一、全混流反应器的特点
反应器内物料参数(浓度、温度等)处处相等,且等于物料出口处的物料参数;
物料参数不随时间而变化;
反应速率均匀,且等于出口处的速率,不随时间变化;
返混=∞
二、全混流反应器计算的基本公式
1. 反应器体积VR
衡算对象:关键组分A
衡算基准:整个反应器(VR)
稳定状态:
[A流入量]-[A流出量]-[ A反应量]=0
式中
指按出口浓度计算的反应速率。
全混流反应器在出口条件下操作,当出口浓度较低时,整个反应器处于低反应速率状态。
若
,则由物料衡算方程
[A流入量]-[A流出量]-[ A反应量]=0
上述公式均为普遍式,全混流反应器一般为等温反应器,公式可用于等容过程和非等容过程。
表3-5列出了平推流反应器和全混流反应器的反应结果比较,其中
对于等容过程,物料平均停留时间为
,这是对等容过程而言。
平推流反应器与全混流反应器的比较
补充知识点:空时与空速的概念:
空时:
(因次:时间)
空速的意义:单位时间单位反应体积所处理的物料量。
空速越大,反应器的原料处理能力越大。
空速:
多级全混釜的串联及优化
设有一反应,A的初始浓度为CA0,反应结束后最终浓度为CAf,反应的平衡浓度为CA*,考察平推流反应器和全混流反应器的浓度推动力。
由图示,显然有,ΔCA平>ΔCA全
平推流反应器中的浓度推动力大于全混流反应器中的浓度推动力。结果,平推流反应器体积小于全混流反应器体积。