化学反应过程与设备项目二釜式反应器的设计计算69课件.pptx

;;;;;1、单一反应与复杂反应;反应活化能是为使反应物分子“激发”所需给予的能量。

活化能的大小是表征化学反应进行难易程度的标志。

活化能高，反应难于进行；活化能低，则容易进行。

在理解活化能E时，应当注意：

（1）活化能E不同于反应的热效应，它并不表示反应过程中吸收或放出的热量，而只表示使反应分子达到活化态所需的能量，故与反应热效应并无直接的关系。

;（2）活化能E不能独立预示反应速率的大小，它只表明反应速率对温度的敏感程度。E愈大，温度对反应速率的影响愈大。除了个别的反应外，一般反应速率均随温度的上升而加快。E愈大，反应速率随温度的上升而增加得愈快。

（3）对于同一反应，即当活化能E一定时，反应速率对温度的敏感程度随着温度的升高而降低。

;;流体的流动特征：主要指反应器内反应流体的流动状态、混合状态等，它们随反应器的几何结构和几何尺寸而异，影响反应速率和反应选择率，直接影响反应结果。

流动模型：是对反应器中流体流动与返混状态的描述，是针对连续过程而言的。研究反应器中的流体流动模型是反应器选型、计算和优化的基础。

流动模型分为理想流动模型和非理想流动模型。

;理想置换流动模型

含义：理想置换流动模型也称作平推流模型或活塞流模型。

沿流动方向物料参数发生变化；与流动方向相垂直的同一截面上各点物料参数（浓度、温度、压力、流速）完全相同，即物料是齐头并肩向前运动的。

特点：在定态情况下，所有分子的停留时间相同，所有物料质点在反应器中都具有相同的停留时间，返混为0。;反应器内浓度变化

长径比较大和流速较高的连续操作管式反应器中的流体流动可视为理想置换流动。

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理想混合流动模型

含义：理想混合流动模型也称为全混流模型。反应物料以稳定的流量进入反应器，刚进入反应器的新鲜物料与存留在其中的物料瞬间达到完全混合。工业上搅拌十分强烈的连续操作搅拌反应器中的流体流动可视为理想混合流动，返混为无穷大。

特点：

1.反应器内所有空间位置的物料性质完全一致；

2.刚刚进入的物料和留存???其中的物料瞬间混合均匀；

3.出口处物料性质和反应器内的物料性质完全一致；

4.物料质点的停留时间是参差不齐的。

;返混(backmixing)：专指不同时刻进入反应器的物料之间的混合，是逆向的混合，或者说是不同年龄质点之间的混合。;总结返混对反应器的意义

1、对反应过程产生不同程度的影响

在返混对反应不利的情况下，要使反应过程由间歇操作转为连续操作时，应当考虑返混可能造成的危害。

2、在工程放大中产生的问题

放大后的反应器中流动状况的改变，导致了返混程度的变化，给反应器的放大计算带来很大的困难。;总结降低返混程度的措施

降低返混程度的主要措施是分割，通常有横向分割和纵向分割两种，其中重要的是横向分割。

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