当代给水与废水处理原理（第二版）第2章.pptVIP

§2-2 浓度的表示 §2－5 多孔丸模型 §2－6活塞流反应器 §2－7连续搅拌反应器及阶式CSTR §2－14 反应器体积的比较 处理同样量的物料，转化率相等（生产率Pr相同），进行同样的反应，由于反应器型式不同，需的反应器体积是否相同呢？ Qcm3/s η Cimol/cm3 C r=kC ? 根据生产率Pr相同 令tr/t=E； r=kC=kCi(1－η)代入得 反应器 意义：在反应时间里，所需的反应体积相同，在t的时间里，Vb—Vp的体积闲置未利用 CSTR与PFR ??1 ?=0 ?=1 n-CSTR与PFR n=1 参见P117图2-41及图2-42 四、停留时间函数、混合与反应 §2－9停留时间函数 前面讨论了理想流动反应器，实际反应器都属于非理想流动反应器。 PFR一完全不返混 CSTR—返混最大 实际反应器介于两者之间（存在死角、短流、沟流） 反应物料在设备内的停留时间各不相同，以各粒子在反应器内的停留时间描述返混现象。 液龄分布函数E（t） 液龄：指物料进入反应器始到离止为止，在器内停留的时间Θ=V/Q PFR所有粒子的停留时间相同，CSTR各粒子的停留时间不同有长 有短。 反应物料中停留时间（o—t）的粒子所占的分率—称为累积液龄分 布函数用F（t）表示 因为物料在反应器内的停留时间不可能为零，所以t=0，F(t)=0。 因为物料在反应器内的停留时间不可能无限，所以t=∞，F(t)=1。 据这个意义dF(t)就是出料中停留时间在t与t+dt之间粒子能占的分率。 逗留时间分布的另一种表示——液龄分布函数E（t） 定义：累积液龄分布函数对停留时间的一阶导数 物理意义：停留时间介于（t，t+dt）之间粒子所占分率。 1.0 t 停留时间 累积液龄分布函数 E(t) 1.0 0 t t 内龄分布函数I（t） 内龄：没出反应器，内龄介于（t, +dt）之间粒子所占分率I（t） dt。 §2－10 实验测定F(t)，E(t) 液龄时间分布通常由实验测定，主要的方法是阶跃注入法和脉冲注入法，把示踪物加到反应器进口，然后在出口物料中检测其信号，以获得示踪物在反应器内液龄分布的实验数据。 1、脉冲信号 设备内流体达到稳定流动后，在某个极短的时间内，将示踪物注入进料中，然后分析出口流体中示踪物的浓度随时间的变化。 反应器 检测 Q cm3/s C 示踪物mg 脉冲注入的数学描述： 在t=0时起，检测出口物料中示踪物浓度C浓度到出口已扩F成一个液龄分布很宽的曲线 C C Ci Ci 0 Δt t 0 t 这种方法测的分布即是液龄分布函数E（t） 证：在dt时间流出的示踪物的量为QC(t)dt 定义：E（t）dt是停留时间t,t+dt所占的分率，若加入的总量是M