用循环反应器分析返混对产物分布的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com一；第17卷第3期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．17N~-31994．9JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSept．1994用循环反应器分析返混对产物分布的影响张兴法。、、、，-———一摘要奉文采用循环反应器分析三匡混对复台反应产物分布的髟响．用于选箨台适的反应器塑式，获得最好的产物分布．荚薯调主匡混，循环反应器}产约分布·__·⋯中国分羹号TQ02①引言当反应器大小确定后，物料在反应器内的返混影响着复台反应的产物分布。目前

2、均以平推流(返混一0)和全混流(返混一。。)这两种理想流动来表示返混对产物分布的影响极限，比较后选择平推流反应器或者全混流反应器。本文采用循环反应器分析返混对产物分布的影响，发现某一程度的返混，其产物分布优于平推流和全混流反应器的产物分布。这样通过选择合适的反应器型式，可以获得最好的产物分布。1循环反应器循环反应器如图1所示。新鲜物料和循环物料混合后进入平推流管式反应器中反应。反应结束后一部分物料离开系统，一部份物料返回与新鲜物料混合后再进入反应器反应。循环比等于循环物料和离开系统物料的体积流量比。当一0时，返混一0

3、，反应器为平推流反应器；当一oo时，返混一。。，反应器等效于全混流反应器。的大小表示物料在反应器内的返混程度。圉l循环反应器①收稿日期I1994—05一l9维普资讯http://www.cqvip.com136台肥I业大学学报(自然科学版)i994年第i7卷(3)·对组份作物料衡算'得到等温等容过程循环乎应器的基础计算式Ve=一一一一(u+十』J=fl式中为反应器空时，-一2返混对产物分布的影响以下面的反应为例，考察返混对产物分布的影响本文采用目的产物得率表示产物分布。AC(2)A+A三D(3)反应(2)为主反应，口

4、为目的产物；反应(3)为付反应，C和0为付产物。动力学方程为；(一r)=kz0+K3cl(d)(r)一tlC一Kz(5)平推流反应器(返混一0)的得率X：dCl一K2ChdC一lC一K3令XB一，一CAK3代入上式，。一，。：一：dXl2XdC1+l^C^(1+l^)当一l时，X—O，对上式积分；』XB一一[¨篆面(6)当啦=O．5，1，2时，式(6)的积分结果如下，X是-和的函数。一[]。-n～一一F(8)1‰一‘‘lI)(9)垒懂流反应器(返混一o。)的得率X：对A作物料衡算；C一l—C一T=_一对B作物料衡算：

5、cno—c一—i一!X口维普资讯http://www.cqvip.com第3期张兴法：用循环反应器分析返混对产物分布的影响137联立式(1o)和(儿)x日一(1一)(12)dl+c』(1一d?)+d2当啦=0．5、l，2时，s和的关系式如下(1一)(13)山一啊(、，(1一)；，，一盯r●●L5．1l一(1一CA)一一=循环反应器(0<返混

6、时，的关系式如下。．‰(18)其中aL¨⋯cc，[c乎㈣±]／14-8c{一cc[+]}㈨根据式(7～9)、(13~15)和(18~20)，以目的产物B的得率X为纵座标，反应物的转化率(!一)为横坐标．为参变量，‰一(1一)的曲线如图2、3、d。图2，3H．“是反应在平推流反应器、全混流反应器和循环反应器(=0．1、1．5、20)中进行时X一(1一CA)的曲线；图26、36、d是反应在平推流反应器、全混流反应器和循环反应器(=1．5)中进行时X一(1一)的曲线。由图2、3、d，当-<啦时，X随的增大而降低，所以应选择

7、平推流反应器。由图2、36、仰，当-》z时，在—1．5时得到最大的x。此时，为了获得最好的产物维普资讯http://www.cqvip.com138．合肥I业大学学报(自然科学版)1994年第17卷(3)啦=0．5；0．05)．5503I0．1平推灌混瀛，=】．5平推灌¨1．5。、j毒．；———I02／：==JjD1、、f／圭混窀一2。／l，／●

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9、l圭混瀛／一一O00．20．40．6081．06c；1一C08囝3O=2l0z=20·2a_一20．3=O．1平推流=】一j0．2量1．5生理瀛话．—r，／I。圭魂。Il．———一圈4分布，已不宜采用平推流反应器或者全混流反应器，应当选择返混程度等效于维普资讯http://www.cqvip.com第3期张兴法：用循环反应器分析返混对产物分布的