化学反应工程-23-第七章-流固相非催化反应器;1、平板形颗粒，灰层扩散控制;则：;积分，结果：;2、圆柱体颗粒，灰层扩散控制;令：;积分：;当;类型;温度对总体速率的影响通常呈下列图示：;若气速变化对总体速率有明显影响，即可判别过程为外扩散控制，u对kG的影响比对De的影响要大得多。;这是最常用的一种方法，准确。当xB相同时：;例1等温下，以高气速进行某气—固相非催化反应，得到下述实验数据：
;解：由于气速高，故外扩散阻力可忽略。假设过程为灰层扩散
控制，则：;假设过程为表面化学扩散控制，则：;例2同例1，试计算：⑴对R=1mm的颗粒，求完全反应时间；⑵对R=4mm的颗粒，求xB=0.5的反应时间；⑶对R=3mm的颗粒，求反应时间为1h可达到多少转化率？;例3某等温下进行的流固相非催化反应，颗粒为球形，当R=2mm时，达到xB=0.5需5min，当过程分别为外扩散控制、固膜内扩散控制及化学反应控制时，求对R=4mm的颗粒，达到xB=0.98的转化率所需反应时间为多少？;⑵灰层扩散控制;1、固体颗粒呈平推流流动 ;但是对于固相，虽是平推流，是否可以取一微元作为控制元呢？作为控
制元的要求是其中浓度和温度处处相等。现看该微元，它是由一系列的
固体颗粒组成，但各颗粒其半径不同，存在一定的分布，而不同半径的
固体颗粒转化率xBi也不相同，即微元不能选为控制元。处理办法是：只
能取每一颗粒为考察对象。;反应器计算可分为设计型和操作型两类：设计型主要是针对一定的
工艺要求计算出相应大小的反应器；操作型则是针对一定体积的反
应器计算出口处物料的转化率。本节主要讲解操作型问题的计算，
即求解;例4：某气固相非催化反应，固体物料置于移动炉箅上，与错流过的气体反应物作用。已知加料组成（体积分率）为：半径为50μm的颗粒占20%，100μm的颗粒占30%，150μm的颗粒占30%，200μm的颗粒占20%，四种粒度的完全反应时间（min）分别为：5、10、15及20，计算停留时间为8min及16min所达到的转化率。;解：;②t=16min;各颗粒在反应器内的停留时间不同，停留时间分布密度函数为：;①滞流膜外扩散控制 ;直接积分有困难，可得近似解为：;例5：在流化床中进行磁硫铁??焙烧，颗粒的完全反应时间与颗粒大小的关系为，反应过程中颗粒大小不变，且坚硬如故，加料为均匀颗粒，;灰层扩散控制：;在全混流反应器中进行不均匀颗粒的流固相非催化反应，又分为两种情况：一是出口不带走固体颗粒；另一种是带走。对于不均匀颗粒，气体可能会带走细小颗粒，从而改变了反应器出口处的颗粒粒径分布，进而影响到反应平均转化率。本节主要讨论第一种情况，即气流不带走固体颗粒。;上式又可写成下列形式：;解：流化床可以看成全混釜，又：;例7：如图所示，流化床中，固体B按以下方程和A进行反应：;解：流化床可以看成为全混釜，由于是化学反应控制，故：;注：上式中;ThankYou