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第5章 土壤修复反应器 设计 昆明理工 环境工程系 田森林 污染土壤修复技术 本章内容 1 物料平衡概述 2 化学反应动力学 3 反应器类型 4 反应器尺寸计算 5 反应器组合 《污染土壤修复技术》 第5章土壤修复反应器设计 概 述  土壤和地下水修复采用的修复技术和工艺，涉及物理类、化学 类、生物类和热处理类  处理系统通常包括一系列操作单元和过程，每一个处理系统和 过程都包括一个或者多个反应器  反应器设计通常包括选择合适的反应器类型、反应器大小，并 且确定最佳的反应器数量和它们的最佳组合 《污染土壤修复技术》 第5章土壤修复反应器设计 5.1 物料平衡概述 物料平衡是环境工程系统(反应器〉设计的基础 基本的方法是通过物质平衡分析，展示反应器中发生 的变化 物质积累速率=物质进入速率-物质流出速率±物质产生或破坏的速率 《污染土壤修复技术》 第5章土壤修复反应器设计 5.1 物料平衡概述 物料平衡分析步骤  步骤1 —在单元过程中确定系统边界  步骤2—将己知的所有分支的流量和浓度、反应器的规格和类型、操作 条件，比如温度和压力等在图表中表示出来  步骤3—计算并转化所有己知质量的输入、输出、积累  步骤4—标出未知的输入、输出和积累  步骤5—利用本章阐述的过程，进行必要的分析/计算 《污染土壤修复技术》 第5章土壤修复反应器设计 5.1 物料平衡概述 物料平衡分析中的假设与简化  无化学反应：如果系统中没有化学反应的发生（如一个混合过程，没有 物质的增加或者减少，则物料平衡方程可以变为 物质积累速率=物质进入速率-物质流出速率  序批式反应器：序批式反应器没有物质的输入和输出，因此物料平衡方 程可以简化为 物质积累速率= ±物质产生或破坏的速率 《污染土壤修复技术》 第5章土壤修复反应器设计 5.1 物料平衡概述 物料平衡分析中的假设与简化  稳定状态：稳定化状态通常是指流速和浓度在处理过程系统中的任何一 个位置都不随时间而改变。为了确保处理过程的稳定性，处理系统通常 都保持在稳定状态。 如果反应是在稳定条件下，尽管反应器内有反应发生，但是物质积 累的速率为零，物料平衡方程可以简化为 物质进入速率-物质流出速率±物质产生或破坏的速率=0 《污染土壤修复技术》 第5章土壤修复反应器设计 5.1 物料平衡概述 物料平衡数学表达式 物质积累速率=物质进入速率-物质流出速率±物质产生或破坏的速率