化学反应工程第三章总结PPT
化学反应工程的第三章主要讨论了不同类型的反应器及其特性，包括间歇反应器、全混流反应器和平推流反应器。此外，还深入探讨了理想反应器的设计基础，包括物料衡算、...
化学反应工程的第三章主要讨论了不同类型的反应器及其特性，包括间歇反应器、全混流反应器和平推流反应器。此外，还深入探讨了理想反应器的设计基础，包括物料衡算、能量衡算、动量衡算和动力学方程等。 理想反应器类型1.1 间歇反应器（Batch Reactor, BR）间歇反应器是一种分批式操作的反应器，其中反应物料一次性投入，反应过程中不再添加或排出物料。这种反应器的特点包括剧烈搅拌、温度相等和反应时间相同。釜式反应器的分批式操作具有一般分批式操作的特性。1.2 全混流反应器（Continuously Stirred Tank Reactor, CSTR）全混流反应器是一种连续流动反应器，其中新鲜物料加入反应器瞬间与反应器内物料完全混合。这种反应器中物料的温度、浓度均匀，且等于出口物料的温度、浓度。全混流反应器的返混程度最大。1.3 平推流反应器（Plug Flow Reactor, PFR）平推流反应器中，反应物料以相同的流速和一致的方向进行移动，所有的物料在器内具有相同的停留时间。这种反应器中不存在返混现象。 理想反应器设计基础2.1 物料衡算方程物料衡算方程用于描述浓度的变化规律，包括输入、输出、反应和累积等速率。2.2 能量衡算方程能量衡算方程用于描述温度的变化规律，可以帮助了解反应过程中的热效应和能量传递。2.3 动量衡算方程动量衡算方程用于描述压力的变化情况，有助于理解流体在反应器中的流动特性。2.4 动力学方程动力学方程用于描述反应速率随温度、浓度的变化情况，是反应器设计和优化的关键。 反应器设计考虑因素3.1 反应动力学特性根据化学反应的动力学特性来选择合适的反应器形式，以确保反应能够高效、安全地进行。3.2 操作方式和优化结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化的操作设计，以提高反应器的性能和效率。3.3 反应装置设计计算根据给定的产量对反应装置进行设计计算，确定反应器的几何尺寸并进行某些经济评价，以确保反应器的经济性和实用性。 结论通过对不同类型反应器的比较和分析，可以得出以下结论：间歇反应器适用于小批量、多品种的生产；全混流反应器适用于连续、大量生产；平推流反应器适用于需要严格控制物料停留时间和反应条件的场合。在实际应用中，应根据具体的生产需求和反应特性选择合适的反应器类型。同时，在反应器设计过程中，应充分考虑反应动力学特性、操作方式和优化以及反应装置设计计算等因素，以确保反应器的性能和效率达到最佳状态。
