第四讲非理想流动.docVIP

第四章非理想流动 【阶跃示踪实验得分布函数求数字特征】 有一个反应器，用阶跃示踪法测得停留时间分布数据如下： t(min) 0 0.50 0.70 0.875 1.00 1.50 2.0 2.5 3.0 F(t) 0 0.10 0.22 0.40 0.57 0.84 0.94 0.98 0.99 求平均停留时间（）和方差（） 解：用梯形法 t(min) 0 0.50 0.70 0.875 1.00 1.50 2.0 2.5 3.0 合计 F(t) 0 0.10 0.22 0.40 0.57 0.84 0.94 0.98 0.99 0 0.2 0.6 1.03 1.36 0.54 0.2 0.08 0.02 0 0.1 0.12 0.18 0.17 0.27 0.1 0.04 0.01 0.99 0 0.05 0.084 0.1575 0.17 0.405 0.2 0.1 0.03 1.1965 0 0.025 0.0588 0.1378 0.17 0.6075 0.4 0.25 0.09 1.7391 注：用阶跃法先求出F函数，也可用直接近似计算。 【脉冲示踪实验得密度函数求数字特征】 用脉冲法测得反应器的停留时间分布数据如下： t(min) 1 2 3 4 5 6 8 10 15 20 30 41 52 76 C(t)(g/L) 9 57 81 90 90 86 77 67 47 32 15 7 3 1 求平均停留时间（）和方差（） 解：用梯形法 t(min) 1 2 3 4 5 6 8 10 6.6 42 60 66 66 63 56 49 6.6 42 60 66 66 63 112 98 0.66 8．4 18 26.4 33 37.8 89.6 98 0.0066 0.168 0.54 1.056 1.65 2.265 7.168 9.8 t(min) 15 20 30 41 52 67 合计 34 23 11 5 2．2 0．73 0.9988 170 115 110 55 24．2 11 255 230 330 225.5 125.8 73.7 15.32 38.25 46 99 92.45 65.44 49.38 456.74 【阶跃示踪实验得无因次分布函数求模型参数】 今有一反应器用阶跃注入示踪物，测得停留时间分布数据入下： 0 0.5 0.7 0.875 1.00 1.50 2.0 2.5 3.0 0 0.10 0.22 0.40 0.57 0.84 0.94 0.98 0.99 试求分别用扩散模型和多釜串联模型描述其参数各为多少？ 解： 解法Ⅰ： 用梯式法： 0 0.5 0.7 0.875 1.00 1.50 2.0 2.5 3.0 0 0.1 0.22 0.40 0.57 0.84 0.94 0.98 0.99 0 0.2 0.6 1.03 1.36 0.54 0.2 0.08 0.02 0 0.05 0.054 0.0161 0 0.135 0.2 0.18 0.08 按闭式容器计算，假设返混较大 试差解=0.167；而多釜串联模型参数 解法Ⅱ： 0 0.5 0.7 0.875 1.00 1.50 2.0 2.5 3.0 合计 0 0.1 0.22 0.40 0.57 0.84 0.94 0.98 0.99 0 0.2 0.6 1.03 1.36 0.54 0.2 0.08 0.02 0.99 0 0.1 0.12 0.18 0.17 0.27 0.1 0.04 0 1.197 0 0.025 0.0586 0.138 0.17 0.608 0.4 0.25 0.09 1.7398 试差解=0.18 ；N=1/0.295=3.39 4. 【一级反应真实流动反应器公式计算设计】 有一个反应器被用于一级液相反应，经对该反应器脉冲示踪试验测得如下数据 t(s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 C(t)(g/L) 0 0 3 5 5 4 2 1 0 已知该反应在全混釜中进行时，在平均停留时间下可获得0.82转化，试问本反应器可获得多大的转化率？ 解：梯形法： t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 E(ti)= 0 0 0.015 0.025 0.025 0.02 0.01 0.005 0 0 0 3 7.5 10 10 6 3.5 0 =40，=1 全混釜中： 与上对应 0 0.32 0.102 0.033 0.01 0.0033 0.001 0.0003 0 合计 0 0 0.0153 0.00825 0.0025 0