连续操作釜式反应器单个连续釜多个串联连续釜ppt课件

延续操作釜式反响器单个延续釜多个串联延续釜理想混合延续搅拌釜式反响器理想混合延续搅拌釜式反响器CSTRCSTRn延续操作釜式反响器的构造和间歇操作釜式反响器一样，但进出物料的操作是延续的，即一边延续恒定地向反响器内参与反响物，同时延续不断地把反响产物引出反响器。这样的流动情况很接近理想混合流动模型或全混流模型。n在延续操作釜式反响器内，过程参数与空间位置、时间无关，各处的物料组成和温度都是一样的，且等于出口处的组成和温度。n延续操作釜式反响器适用于产量大的产品消费，特别适宜对温度敏感的化学反响。容易自动控制，操作简单，节省人力。稳定性好，操作平安。单个延续操作釜式反响器单个延续操作釜式反响器1 1CSTRCSTR n 根底设计式根底设计式n A的积累量的积累量=A的进入量的进入量-A的分开量的分开量-A的反响量的反响量n n 0 =FA0 -FA0 1-xA-(-rA)VR n 物料的平均停留时间：物料的平均停留时间：0()RAAAVxFr00()RAAAVxCVr求解方法求解方法n 解析法解析法n由于反响器中的反响速率恒等于出口处值，由于反响器中的反响速率恒等于出口处值，因此结合反响动力学方程，将出口处的浓度、因此结合反响动力学方程，将出口处的浓度、温度等参数代入得到出口处反响速率，将其代温度等参数代入得到出口处反响速率，将其代入根底设计式即得。入根底设计式即得。n如：恒温恒容不可逆反响如：恒温恒容不可逆反响nn=0 n=0 n nn=1 n=1 n n=2 n=2 01AAC xk00(1)(1)AAAAAAC xxkCxkx022200(1)(1)AAAAAAACxxkCxkCxn 图解法图解法例3-5、例3-6讲解多个串联延续操作釜式反响器多个串联延续操作釜式反响器N NCSTRCSTRn 为什么要采用为什么要采用N NCSTRCSTR替代替代1 1CSTRCSTR？n由于由于1 1CSTRCSTR存在严重的返混，降低了反响速率，同时容易在某些反存在严重的返混，降低了反响速率，同时容易在某些反响中导致副反响的添加。响中导致副反响的添加。n 为了降低逆向混合的程度，又发扬其优点，可采用为了降低逆向混合的程度，又发扬其优点，可采用N NCSTRCSTR，这，这样可以使物料浓度呈阶梯状下降，有效提高反响速率；样可以使物料浓度呈阶梯状下降，有效提高反响速率；n 同时还可以在各釜内控制不同的反响温度和物料浓度以及不同的同时还可以在各釜内控制不同的反响温度和物料浓度以及不同的搅拌和加料情况，以顺应工艺上的不同要求。搅拌和加料情况，以顺应工艺上的不同要求。n-CSTR n-CSTR的根底设计式的根底设计式n 在、V内对恣意第i釜内的反响物A进展物料衡算n A的积累量=A的进入量-A的分开量-A的反响量 n 0 =FAi-1-FAi-(-rA)iVRi n VR=VRi n 检验：i=1 n=1 R Ri iA Ai i-1 1A Ai iA Ai iA Ai i-1 1i iA A0 00 0A Ai iA Ai iV VC C-C Cx x-x x=C CV V(-r r)(-r r)i 0101()()AAAAAACCCxrr 求解方法求解方法n 解析法解析法n 按不同的反响动力学方程式代入依次逐釜进展计算，直至到达按不同的反响动力学方程式代入依次逐釜进展计算，直至到达要求的转化率为止。要求的转化率为止。n 例题讲解。例题讲解。n 图解法图解法n 适用于级数较高的化学反响，特别适于非一、二级反响，但只适用于级数较高的化学反响，特别适于非一、二级反响，但只适于适于-rA-rA能用单一组分表示的简单反响，对复杂反响不适用。能用单一组分表示的简单反响，对复杂反响不适用。步骤：1、作出-rA-CA曲线2、从起点CA=CA0出发，以-1/1为斜率作直线，交曲线于一点，即第 一釜的操作形状CA13、过点(CA1 0)以-1/2为斜率作直线,与曲线交点为第三釜操作点.4、过点(CAN-1,0)以-1/N为斜率作直线,与曲线交点为第N釜操作点CAN.那么出口转化率XAN=1-CAN/CA0 假设知CA0、CAN、N，求VR需用试差法。假设各釜体积一样，那么各直线斜率一样。假设各釜温度不同，那么应分别作动力学曲线，各釜直线分别与各自曲线相交。