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文档简介

1、理想管式反应器,理想管式反应器的特点,在正常情况下，它是连续定态操作，在反应器的各个径向截面上，物料浓度不随时间而变化； 反应器内各处的浓度未必相等，反应速率随空间位置而变化； 由于径向具有严格均匀的速度分布，也就是在径向不存在浓度变化，所以反应速率随空间位置的变化将只限于轴向。 理想管式反应器的反应结果唯一地由化学反应动力学所确定。,理想管式反应器基本方程式,流入量 流出量 反应量 累积量 0,为理想管式反应器的基本方程式。无论是等温、变温或反应过程中反应物料的总摩尔数是否发生变化均可适用，只要满足平推流这一假定即可。,在下列两种情况下可以直接进行求解： 等温理想管式反应器。反应速率常数为常

2、数。 绝热理想管式反应器。反应的热效应全部用作加热或冷却反应物料，反应物料沿反应器长度温度变化可以用热量衡算与反应转化率关联。反应速率常数可转化为转化率的函数。 除上述两种情况，对于非绝热非等温过程，需结合热量衡算式联立求解。对于反应器压降较大的，如管式裂解反应器，还需要再与动量衡算式联立求解。 对装有固体催化剂的固定床反应器，只要满足平推流的基本假定，同样可以适用。,空时、空速和停留时间,空时 空速 停留时间,对于恒容过程，系统物料的密度不随反应转化率而变，即 ，所以空时和停留时间两者相等。对于非恒容过程，反应器内物料的体积流率随反应转化率而变化，因此空时和停留时间两者就有差异。 对于等温恒

3、容过程，只要把理想管式反应器空时 代之理想间歇反应器中的反应时间t，则在理想间歇反应器中的结论完全适用于理想管式反应器。,等温等容理想管式反应器中简单反应的结果,反应前后分子数变化的气相反应,在间歇反应器中分子数发生变化的气相反应，由于反应器的容积恒定，其结果使反应系统的总压变化，称之为恒容过程。 在连续流动的理想管式反应器中进行的气相反应，反应物料从反应器进口加入，如果忽略物料在管内流动的压力降，则反应器进口和出口系统压力不变，称之为恒压过程。 表征反应前后分子数变化程度的方法有膨胀率法和膨胀因子法。,膨胀率法,基于物系体积随转化率呈线性关系，即 上式表示反应在等温等压下进行。 膨胀率的定义

4、是反应组分A全部转化后系统体积变化的分率，即,膨胀因子法,膨胀因子的定义是原料A消耗一衡分子时，反应系统总衡分子数的变化，对反应 aAbB pPsS 当理想管式反应器进口总摩尔流率为,式中 对等压过程 因此膨胀因子和膨胀率的关系为,变分子数反应过程的反应器计算,对于理想管式反应器中进行变分子气相反应过程，其基本方程式仍为 只是反应速率表达式应把体积变化这一因素考虑进去，当用浓度表示反应速率时 对n级反应，反应速率表达式为,等温、变容理想管式反应器的设计式（膨胀率法）,对于AP反应 反应级数 反应速率式 设计式 零级 一级 二级,等温、变容理想管式反应器的设计式（膨胀因子法）,当用分压表示反应速率式时，对级反应，反应速率式为 反应级数 反应速率式 设计式 零级Amp 二级

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