第四章 非理想流动模型 答案_第1页
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1、第四章 非理想流动模型,有一反应器的停留时间密度函数为,试求： 平均停留时间（即数学期望）tm是多少？, 停留时间在0 tm 的物料所占总料量的百分数？, 停留时间在 200s 到 500s 的物料所占总料量的百分数？,（时间单位为s）,解：, 由求平均停留时间公式,4-1, 停留时间在0 tm 的物料所占总料量的百分数为, 停留时间在200 s 500 s的物料所占总料量的百分数为,( tm= 500 s ),用脉冲法测得某反应器的示踪剂浓度为,计算平均停留时间。在反应器中进行一级反应 A P, k = 7.510-3 s-1, 求平均转化率。若此反应分别在CSTR和PFR中进行，具有相同的

2、平均停留时间，反应结果如何？,解：,根据计算离散型停留时间分布函数公式,将相关数据列于下表,4 - 3,平均停留时间,方差,无因次方差,（1） 根据一级反应转化率的本征动力学公式：,在该反应器出口处的平均转化率为,求平均转化率,( 接近 PFR ),因为,将其代入后，得,对于离散型的实验数据，上式又写成,平均转化率为,选用 m-CSTR 非理想流动模型，模型参数 m 为,（2）,可见方法（1）与方法（2）得到相同的结果。,（3）,选用PFR流动模型，平均停留时间tm 为 272.5 s,（4）,选用CSTR流动模型，平均停留时间tm为272.5 s,结论：,1. 根据实验数据计算出的方差为0.02，流型很接近于PFR；,2. 无论采用何种求算反应器出口平均转化率，均有相同的结果， 出口平均转化率为0.865；,3. 相同反应和相同平均停留时间， 在PFR 的出口转化率为0.870， 说明该反应器的确接近于PFR；,

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