釜式反應(yīng)器操作與控制-理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器

理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算《化學(xué)反應(yīng)器操作與控制》理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算過(guò)程參數(shù)與空間位置、時(shí)間無(wú)關(guān)，各處物料組成、溫度都相同對(duì)整個(gè)反應(yīng)釜作某一組分的物料衡算：理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算公式整理變形得：理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算將不同的動(dòng)力學(xué)方程和已知條件代入公式就可以計(jì)算出反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)體積。理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算通過(guò)[例2-1]和[例2-2]的反應(yīng)結(jié)果可以看出：完成相同的生產(chǎn)任務(wù)，連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的生產(chǎn)時(shí)間比間歇操作釜式反應(yīng)器的生產(chǎn)時(shí)間要長(zhǎng)。主要原因是連續(xù)操作釜式反應(yīng)器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)是在出口處的低濃度下進(jìn)行的。理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的計(jì)算反應(yīng)時(shí)間不是判別反應(yīng)器生產(chǎn)效率高低的唯一標(biāo)準(zhǔn)，還需綜合考慮多釜串聯(lián)《化學(xué)反應(yīng)器操作與控制》多釜串聯(lián)串聯(lián)操作中，反應(yīng)物的濃度只有在最后一個(gè)釜時(shí)與單釜操作時(shí)的濃度相同，處于最低的出口濃度，其他各釜的濃度均比單釜操作時(shí)的濃度高。這就使得多釜串聯(lián)操作的總體工作濃度大于單釜操作的濃度，反應(yīng)速率也比單釜快。因此多個(gè)串聯(lián)的連續(xù)釜式反應(yīng)器生產(chǎn)能力要大于單個(gè)連續(xù)釜式反應(yīng)器的生產(chǎn)能力。需要注意的是，對(duì)于多個(gè)串聯(lián)操作的釜式反應(yīng)器，每一個(gè)釜式反應(yīng)器內(nèi)的濃度是均一的，等于該釜出口濃度，而各釜之間的濃度是不相同的。理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器由于1－CSTR存在嚴(yán)重的返混，降低了反應(yīng)速率，同時(shí)容易在某些反應(yīng)中導(dǎo)致副反應(yīng)的增加。為了降低逆向混合的程度，又發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，可采用n－CSTR，這樣可以使物料濃度呈階梯狀下降，有效提高反應(yīng)速率；同時(shí)還可以在各釜內(nèi)控制不同的反應(yīng)溫度和物料濃度以及不同的攪拌和加料情況，以適應(yīng)工藝上的不同要求。理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器為什么要采用n－CSTR代替1－CSTR理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器管式反應(yīng)器理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器投資大職工工作量大操作難度高維護(hù)成本高串聯(lián)釜數(shù)一般不超過(guò)4多釜串聯(lián)的計(jì)算《化學(xué)反應(yīng)器操作與控制》多釜串聯(lián)的計(jì)算多釜串聯(lián)理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器n-CSTR的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)式理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器對(duì)其中任一釜作物料衡算：理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器通過(guò)[例2-2]和[例2-4]的計(jì)算結(jié)果可以看出：完成相同的生產(chǎn)任務(wù)，多個(gè)連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的串聯(lián)所需的反應(yīng)體積比單個(gè)連續(xù)操作釜式反應(yīng)器所需的反應(yīng)體積要小。主要原因就是因?yàn)槎鄠€(gè)連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的串聯(lián)操作改變了反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物的濃度變化。串聯(lián)的釜數(shù)越多，則濃度的改變?cè)酱螅璧姆磻?yīng)器的體積越小。一般情況下，釜數(shù)不宜太多，否則會(huì)造成設(shè)備投資或操作費(fèi)用的增加大于反應(yīng)總體積減小的費(fèi)用。理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)《化學(xué)反應(yīng)器操作與控制》理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器操作現(xiàn)場(chǎng)理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)流體流動(dòng)符合全混流理想流動(dòng)模型連續(xù)進(jìn)料和出料；過(guò)程參數(shù)與空間位置、時(shí)間無(wú)關(guān)；容易自動(dòng)控制，節(jié)省人力。理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)反應(yīng)物濃度、轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率處處相等理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)理想連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的特點(diǎn)釜內(nèi)物料混合均勻，各點(diǎn)的濃度、溫度、反應(yīng)速度相同，并且等于出口處的溫度、濃度和反應(yīng)速率。CSTR一般均帶有一定功率的攪拌器，有夾套，可單釜操作，也可多釜串聯(lián)操作。連續(xù)操作，產(chǎn)品質(zhì)量均勻，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，需較少體力勞動(dòng)。便于清洗可以交替生產(chǎn)不同種類的產(chǎn)品。溫度易于控制。反應(yīng)速率小，返混嚴(yán)重。連續(xù)操作釜式反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性《化學(xué)反應(yīng)器操作與控制》1.熱穩(wěn)定性

反應(yīng)器本身對(duì)熱的擾動(dòng)有無(wú)自行恢復(fù)平衡的能力。有，則是熱穩(wěn)定性的；無(wú)，則是熱不穩(wěn)定性的。2.放熱速率Qr和移熱速率QcQr與溫度T的函數(shù)關(guān)系式在Q-標(biāo)圖上為S形曲線，稱為反應(yīng)放熱曲線；Qc與T的函數(shù)關(guān)系式在Q-T坐標(biāo)圖上為一直線。Qr——放熱速率，kJ/hQc——移熱速率，kJ/h2.放熱速率Qr和移熱速率Qc結(jié)論：熱穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)一定是定態(tài)點(diǎn)，而定態(tài)點(diǎn)不一定都具有熱穩(wěn)定性。3.熱穩(wěn)