多釜串联反应器ppt课件.ppt

烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人五、多釜串联理想混合反应器1.代数法（2-59）当n=1时：上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2.图解计算法上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人最大矩形法上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人最大矩形法最大矩形法上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人结论结论 P36总反应体积最小的条件：总反应体积最小的条件：反应物沿流动方向，各釜的体积依次增大，即反应物沿流动方向，各釜的体积依次增大，即小釜在前，大釜在后。小釜在前，大釜在后。n1时时:各釜反应体积依次减小。各釜反应体积依次减小。0n1时时:n=1时时:各釜体积相等。各釜体积相等。n=0时时:串联釜式反应器的总反应体积与单一釜式反应串联釜式反应器的总反应体积与单一釜式反应器的反应体积相等，串联操作无必要。器的反应体积相等，串联操作无必要。单釜操作优于串联操作。单釜操作优于串联操作。n0n0的不可逆等温反应均有此特征）的不可逆等温反应均有此特征）单釜全混流单釜全混流多釜串联全混流多釜串联全混流间歇反应器间歇反应器平推平推流反应器流反应器6、反应器的型式和操作方法的评比与选择反应器的型式和操作方法的评比与选择上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人xAxAxA平推流反应器平推流反应器全混流反应器全混流反应器多釜串联全混流多釜串联全混流单釜全混流单釜全混流多釜串联全混流多釜串联全混流间歇反应器间歇反应器平推流反应器平推流反应器上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人容积效率容积效率 ：指同一反应，在相同的温度、产量：指同一反应，在相同的温度、产量和转化率条件下，平推流反应器与理想反应器所需和转化率条件下，平推流反应器与理想反应器所需的总体积比，即的总体积比，即 容积效率不仅与反应器类型有关，还与反应级数有关容积效率不仅与反应器类型有关，还与反应级数有关 对于零级反应对于零级反应 对于一级反应对于一级反应 对于二级反应对于二级反应3 3）从容积效率讨论反应器的选型）从容积效率讨论反应器的选型上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人）对于单一反应组分的平行反应，如：）对于单一反应组分的平行反应，如：APs或或:APRs对比速率对比速率与与之间可能有三种变化形状：之间可能有三种变化形状：a)随随的增大而单调地增大的增大而单调地增大反应器内的返混作用将是不利的反应器内的返混作用将是不利的平推流反应器平推流反应器 多釜串联多釜串联 单釜全混流反应器单釜全混流反应器6.21 平行反应平行反应2-72上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人）两组分参加的平行反应）两组分参加的平行反应A+BPs两产物速率之比为：两产物速率之比为：可见，为提高产物可见，为提高产物P P的收率，应使的收率，应使增大增大上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人间歇操作间歇操作操作选择操作选择上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人连续流动操作连续流动操作操作选择操作选择上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人一级不可逆串联反应一级不可逆串联反应 P17,18P17,18相应的反应时间相应的反应时间ToptTopt为：为：平推流、间歇釜式反应器平推流、间歇釜式反应器上一节课的内容6.22 连串反应连串反应烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人全混流时，产物最大浓度和相应于最大浓度下的空时全混流时，产物最大浓度和相应于最大浓度下的空时对于一级不可逆串联反应，对于一级不可逆串联反应，平推流反应器对产物平推流反应器对产物P P来说来说总是优于全混流反应器。总是优于全混流反应器。原因？原因？上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人(2)(2)B慢慢地加入慢慢地加入A中中(1)(1)A A慢慢地加入慢慢地加入B B中中(3)(3)A A与与B B迅速混合迅速混合6.23 连串连串平行反平行反应应上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人结论结论a、对于单一反应，除零级反应，为达到相同转化率下的生、对于单一反应，除零级反应，为达到相同转化率下的生 产能力，平推反应器所需的反应器体积比理想混合反应产能力，平推反应器所需的反应器体积比理想混合反应 器小。器小。n0n0b、复杂反应中，对于平行反应，主要控制反应器内物料的复杂反应中，对于平行反应，主要控制反应器内物料的 浓度，高浓度有利于反应级数高的反应；连串反应，应浓度，高浓度有利于反应级数高的反应；连串反应，应 控制反应器内物料的平均停留时间；连串控制反应器内物料的平均停留时间；连串-平行反应可采平行反应可采 用不同的加料方式来控制产物的分布。用不同的加料方式来控制产物的分布。c、温度对复杂反应的产物分布也有重大影响。平行反应，温度对复杂反应的产物分布也有重大影响。平行反应，升温有利于活化能高的反应；对于连串反应，若生产目升温有利于活化能高的反应；对于连串反应，若生产目 的产物反应的活化能高于其他副反应，宜采用高温，反的产物反应的活化能高于其他副反应，宜采用高温，反 之亦然。之亦然。上一节课的内容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第四节第四节 理想混合反应器的热稳定性理想混合反应器的热稳定性热稳定性概念热稳定性概念 *热平衡与热稳定热平衡与热稳定：对连续流动反应器，若物料流量、：对连续流动反应器，若物料流量、组成和温度；冷却（或加热）介质的温度等参数不变，组成和温度；冷却（或加热）介质的温度等参数不变，则反应器的操作状态不变，处于定态，反应器达到热则反应器的操作状态不变，处于定态，反应器达到热平衡。平衡。当出现某种干扰时，反应会偏离原有定态。干扰当出现某种干扰时，反应会偏离原有定态。干扰 消除后，会出现两种情况：一种是有自衡能力，能消除后，会出现两种情况：一种是有自衡能力，能 自行恢复到原有状态，则具有自行恢复到原有状态，则具有稳定性稳定性；一种是无；一种是无 自衡能力，不能自行恢复到原有状态，使反应器不自衡能力，不能自行恢复到原有状态，使反应器不 能正常运转，温度失控，甚至发生冲料，爆炸等危险，能正常运转，温度失控，甚至发生冲料，爆炸等危险，谓之谓之不稳定性不稳定性。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1、热稳定性原理热稳定性原理v v0 CpT0v v CpTVkCA（-H）KA(T-Tm)烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人反应放热速率反应放热速率Qr与反应温度呈与反应温度呈非线性关系非线性关系Qc与反应温度呈与反应温度呈线性关系线性关系反应除热速率反应除热速率烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人Qr,QcQrTQcQcQcdeabc在哪点在哪点操作？操作？反应器具有稳定性必需满足两个条件：反应器具有稳定性必需满足两个条件：稳态条件：稳态条件：稳定条件：稳定条件：烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2、影响热稳定性的因素影响热稳定性的因素v1、改变改变v0和和AQr,QcQrTQcQcdeabc？烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人Qc,QrTQrQcp2、改变改变T0、TwT0”T0 T0起燃点起燃点熄火点熄火点烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3、T与与Tw间的最大温差间的最大温差热稳定又一条件：活化能越大，容许的冷却推动力越小。热稳定又一条件：活化能越大，容许的冷却推动力越小。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人习题习题2:2:在反应体积为在反应体积为1 m1 m3 3的釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇的釜式反应器中，环氧丙烷的甲醇溶液与水反应生产溶液与水反应生产1,2-1,2-丙二醇：丙二醇：该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下反应速率常数等于该反应对环氧丙烷为一级，反应温度下反应速率常数等于0.98h0.98h-1-1，原料液中环氧丙烷的浓度为，原料液中环氧丙烷的浓度为2.1kmol/m2.1kmol/m3 3,环氧丙环氧丙烷的最终转化率为烷的最终转化率为90%90%。（1 1）若采用间歇操作，辅助时间为）若采用间歇操作，辅助时间为0.65h,0.65h,则则1,1,2-2-丙二醇的丙二醇的日产量是多少？日产量是多少？（2 2）有人建议改在定态下连续操作，其余条件不变，则）有人建议改在定态下连续操作，其余条件不变，则1,2 1,2-丙二醇的日产量又是多少？丙二醇的日产量又是多少？烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人解：（1）一级不可逆反应：丙二醇的浓度=丙二醇的产量=(2-8式)烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人丙二醇的丙二醇的产产量量=(2)采用定态下连续操作