当代给水与废水处理原理反应器学习PPT.ppt

1.反应器设计影响因素 反应器的设计涉及了流体力学、传热、传质、化学动力学的知识 2.反应器的类型 按反应特点分为： 均相反应器与多相反应器 按运行方式分为：间歇式反应器与连续流式反应器 3、反应器设计面临的新课题 反应器体系的设计：如何传热、传质的问题 反应动力学研究 反应器参数优化 反应机理的研究 扩散过程示意图 §2-12液龄分布函数的统计参数 E(t)函数对原点的阶矩定义 (2-56) (2-57) (2-58) (2-59） 停留时间的展形（spread）用标准差 或方差 来表征，为对平均停留时间 的二阶矩 （2-60） §2-12液龄分布函数的统计参数 由n个反应器组成的阶式反应器，其平均停留时间与方差分别为 （2-61） （2-62） 当用无量纲时间θ=t/来表示液龄分布函数时， E(t)与E(θ)间的关系为 (2-63) 上述统计参数的无量纲形式分别为： (2-64) (2-65) (2-66) §2-12液龄分布函数的统计参数 对具体的 曲线以用离散形式的公式计算较为方便，因此得下列关系： (2-67a) (2-68a) 相应的离散形式为 (2-67b) (2-68b) §2-13 E(t)、混合与反应动力学 1. 流体的分离度 宏观流体处于完全分离的状态，分离度最大。微观流体的分离度可视为零。介乎这两者间的流体称为部分分离流体。按这一概念来描述流体的混合状态时称为流体的分离度。理论上的均相流体则属于微观流体：实际的流体则属于部分分离的流体。宏观或微观流体也可理解为两种流体的混合状态，分别称为宏观混合与微现混合。 只有在一级反应的情况，宏观流体与微观流体的解才是一致的，函数才与反应结果有关，在非一级反应的情况下，两者的解完全不同。一般说来：反应级数1时，完全分离(宏观混合)的反应产率最大；反应级数=1时，反应速率术受分离度的影响；反应级数1时，完全微观混合的反应产率最大。 * 第二章反应器 本章主要内容 反应器简介 物料衡算方程与Fick第一扩散定律 多相反应与均相反应 连续均相反应器 停留时间函数、混合与反应 分散模型 反应器的容积 反应器简介 §2-1物料恒算方程 1. 物料恒算方程的推导 物料衡算关系： 每秒进入的质量+每秒在内产生或消失的质量 =每秒流出的质量+每秒在内积累的质量 （2-1） 式中 虽然称为累计项，但它实际是其余三项的净效果，即 式（2-1）写成下列形式才符合公式推导的思路： §2-2 浓度与扩散 1. 通量的定义 通量=扩散速率×浓度 2. 复习质量浓度、质量分数（mass fraction）及物质的量浓度、摩尔分数（mole fraction）的关系，以A、B二元体系为例来说明。 （2-2） （2-3） （2-4） §2-2 浓度与扩散 （2-5） （2-6）