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文件名称:非理想流动课件.ppt
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更新时间:2025-04-01
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文档摘要

*單位時間內流入、流出反應器的示蹤劑量分別為v0CA0和v0CA(t),單位時間內反應器內示蹤劑的累積量為,因此有:*(4.2-4)(4.2-5)無因次化*統計特徵值∵∴(4.2-6)(4.2-7)*小結1.全混流2.平推流3.工業反應器*4.3非理想流動模型測算非理想反應器的轉化率及收率,需要對其流動狀況建立適宜的流動模型,建模的依據:該反應器的停留時間分佈應用的技巧:對理想流動模型進行修正,或將理想流動模型與滯留區、溝流和短路等作不同的組合。本節介講述三種非理想流動模型。*一、離析流模型(沒有模型參數)假如反應器內的流體粒子之間不存在任何形式的物質交換,那麼流體粒子就像一個有邊界的個體,從反應器的進口向出口運動,這樣的流動叫做離析流。由於每個流體粒子與其周圍不發生任何關係,就像一個間歇反應器一樣進行反應,其反應程度只取決於該粒子在反應器內的停留時間。*不同停留時間的流體粒子,其CA值不同,反應器出口處A的濃度實質上是一個平均的結果。設反應器進口的流體中反應物A的濃度為CAO,當反應時間為t時其濃度為CA(t)。根據反應器的停留時間分佈知,停留時間在t到t+dt間的流體粒子所占的分率為E(t)dt,則這部分流體對反應器出口流體中A的濃度的貢獻應為C(t)E(t)dt,將所有這些貢獻相加即得反應器出口處A的平均濃度,即(4.3-1)*CA(t)可通過積分反應速率方程求得。由此可見,只要反應器的停留時間分佈和反應速率方程已知,便可預測反應器所能達到的轉化率。根據轉化率的定義,式(4.3-1)可改寫成:所以(4.3-2)*二、多釜串聯模型(N為模型參數)多釜串聯模型是用N個全混釜串聯來模擬一個實際的反應器。N為模型參數。1.模型假定條件:①每一級內為全混流;②級際間無返混;③各釜體積相同*2.多釜串聯模型的停留時間分佈設反應器總體積為VR,並假想由N個體積相等的全混釜串聯組成,釜間無任何返混。參考圖4.3-1,若對系統施加脈衝示蹤劑A後,作示蹤劑的物料衡算:圖4.3-1多釜串聯模型*對第二全混流區(i=2)應有:(4)將(3)代入(4)得:(5)解式(5)一階線性微分方程得:以及