反应器分析阶段练习二.docVIP

反应器分析课程阶段练习 （第3章） 一、填空题 1. 搅拌釜内的实际混合过程是 主体对流扩散、涡流扩散、分子扩散 等几种扩散机理的综合作用。 2. 搅拌釜内消除打旋的方法有 设置挡板、叶轮偏心安装、满流操作 。　　　。 . 在湍流状态下，叶轮直径为D的搅拌釜内最小漩涡尺寸的数量级大约为 。 . 在充分挡板化搅拌釜内，主体流动区消耗的搅拌输入能量大约占 70% 。. 最终混合状态是指 测量仪器的精确 范围内，继续搅拌已不再能觉察出指定量样品中组分的均一性有任何进一步变化所达到混合状态。 . 对搅拌釜中的传热，涡轮搅拌器产生的给热系数比其它类型搅拌器约高 30% 。 . 搅拌功率与下列 雷诺数Re 、佛鲁特准数Fr 等无因次准数有关 10. 宏观流体又可以称为 凝集流（或称完全分割流） 。 (D2/D1)；⑵确定放大判据 计算；⑶校核主要参数P,QR/H,h,…；⑷补偿措施，如增加传热面积… 三、综合题 1．试阐述搅拌釜式反应器的特点。 答：搅拌釜式反应器的特点是操作条件如温度、浓度和停留时间等可控范围较大，搅拌釜的容积可大可小，设备的适应性强。操作方式或间歇或连续，相当灵活，特别适用于小批量、多品种的生产场合。连续搅拌釜式反应器还有以下特点和适用性：（1）温度易于控制，特别对高活化能的反应或强放热反应。（2）对主反应级数比付反应级数低的平行反应系统，有利于提高反应选择性。（3）适用于低反应速率、长停留时间的反应系统或某一反应组分在高浓度时易引起爆炸的场合。（4）对某些自由基聚合反应，采用连续搅拌釜使反应器能均匀地保持低的单体浓度，使其具有相对恒定的链终止速率，从而获得较窄的分子量分布。 2．试分析搅拌反应器中的混合机理。 答：在搅拌釜中混合过程是在强制对流作用下的强制扩散过程，实际混合过程是主体对流扩散、涡流扩散和分子扩散这三种扩散机理的综合作用。 主体对流扩散、涡流扩散和分子扩散的作用范围依次减小。主体对流扩散只能把不同物料变成较大“团块”地混合起来，通过这些“团块”界面间的涡流扩散，把不均匀程度迅速降低到漩涡本身的尺度。然而最小漩涡还是比分子大得多，主体对流扩散和涡流扩散都不能达到完全的均匀混合，即不能达到分子尺度的均匀状态。完全均匀的混合状态只能通过分子扩散实现。因此，主体对流扩散和涡流扩散只能进行“宏观混合”，只有分子扩散才能进行“微观混合”。宏观混合大大增加了分子扩散的表面积，减小了扩散距离，因此提高了微观混合的速度。 3.试校核以恒定传热系数为判据放大后的功率与叶端速度变化情况。设。 答：对于几何相似系统，如果， 即： 则： 当0.67时， ； 放大后功率水平的变化： 叶端速度的变化： 因此，像叶端速度和单位体积功率等重要变量改变不大。 在恒定传热系数下，指数值不同，放大后的功率消耗相差不大。