勇于承担责任■

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1、第四章反应器中的混合及对反应的影响讨论：非理想流动和反应器的混合及其对反应的影响。连续反应器中物料混合状态分析a4-1混合现象的分类e按混合对象的年龄分：e同龄混合：相同年龄物料之间的混合。a返混：不同年龄物料之间的混合（不同时刻进入反应證胡物#丰的'总合）e按混合发生的尺度分：e宏观混合：设备尺度。全混流和平推流是宏观混合的两种极限流动状态。e微观混合：物料微团尺度。微团——固体颗粒、液滴或气泡等尺度的物料聚集体。.（微团间完全均一混合-均相反应过程；微团间完全不混合〜固相加工反应过程；a互不相溶的液-液反应过程介于两者之间。）物一、以反应器为对

2、象的考察方法:均相反应过程。前提：微团间的充分混合。4-2连续过程的考察方法以反应器容积或微元为考察对象。勒二、以反应物料为对象的考察方法：微团间（完全）不混合。固相加工反应过程=>需知物料在反应器中的停留时间分布情况及反应的动力学性质。第二节停留时间分布的测定及其性质❺4-3停留时间分布e物料在反应器中的最终转化率，取决于质点的寿命，而非质点的年龄。&停留时间—质点、的寿命；停留时间分布—质点的寿命分布。e随机过程—概率论：停留时间分布密度；停留时间分布函数。一、停留时间分布密度E(t):概率密度函数-3留间布4停时分e定义：同时进入反应器的N个

3、流体质点中，停留时间介于占z间的质点所占分率—亠N为E(t)dr，即为停留时间分布密度。a关系曲线物归一化性质:00=1,即工AN~N~=10图4-2停留时间分布(a)分布函数；(b)分布密度e二、停留时间分布函数F(t):概率函数e定义：流过反应器的物料中，停留时间小于t的质点(或停留时间界于0~t间的质点、)所占的分率。eF(t)~t关于曲线：留间布停时分◎F(t)~E(t)关系:F⑴=©⑴dte0(4-4)t=0时，F(0=0;f=oo时，F(f)—1■七.(4_5)4-4停留时间分布的实验测定物借助于“示踪物”的应答技术。e示踪物：光子的、

4、电子的、化学的、放射性的特点。e据示踪物输入方法，分为：阶跃注入法；脉冲注入法；周期注入法等。4-4停留时间分布的实验测定a一、阶跃法：设备内处于定态流动后，自某瞬间(t=0)起连续加入示踪剂(Co)，齐分析出口示踪剂浓度(c)随时间的变化。c=0(r<0)C=0T1(t=0)c=Cq(t>0)a阶跃注入曲线(b)e出口应答曲线：形状取决于反应器类型。(4-6)a可导得：*F(0=(£)sL亠、C0特点：直接、方便测定F⑴1.0■一1.0V5反应器——-O、-Hr检测器示踪物(a)0()Z0(b)图4-3阶跃法测定停留时间分布(a)实验装遏；(b)

5、阶跃注入；(c)出口应答0旷(C)-4留间布勺验定4停时分白实测a二、脉冲法：当反应器处于定态流动时后，在某极短时间内，将示踪剂注入进料中，同时分析出口流体中示踪物浓度随时间的变化。&脉冲注入曲线(a)0c=*o0(YO)(0AtO)a出口应答曲线：形状取决于反应器类型。(b)图4-4脉冲注入应答实验(a)脉冲法输入；(b)出口应答留间布为验定停时分f实测e可导得：")=F(f)=(c)卩f(c)pdf[(c)。力f2)pdt特点、：既可测E⑴,又可测F⑴*00(4-12);(4-13)(c)pdt)4-5停留时间分布的数字特征

6、e一、教学期望*八据概率论，停留时间分布的数学期望？就是物料在反应器中的平均停留时间tm（即t=tm）a平均停留时间tm:tm指整个物料（而非个别质点）在设备内的停留时间。不管流型如何，皆可导出：-5留间布勺字征4停时分白数特ltdF^(4-17)e数学期望tj物£=『圧(。力=I加丿ADO

7、E(t)dtE(t)dt=dF(t)a对离散型测定值：e入_"E⑴山_£tE(t)(4-18)-ZE(0Ar-ZE(000000X(c)p0-5留间布勺字征4停时分白歎特00汀(c)打=——I00工(60e物理意义：停留时间分布离散程度的量度。(表示物料停留时

8、间对平均停留时间偏离的某种量度)倉二、方差(离散度):e定义：a2=t『(/)顾)力=,「2(4-19)㈣)力=[t2dF(t)-2讣dF⑴+庐dF(T)=[t2dF(t)-2i2+严=[t2dF(t)-i2对离散型测定值：p——t2m_»£W-f2(4-20)-5留间布勺字征4停时分白数特&三、对比时间0:NN」=F(&)=F(f)=_，心N00a定义：无因次对比时间(1)广y0=—二一mK(3)d0=-5F(0)=F⑴、71mT.mX//adat0=-=1(4-2)tmg=W—“E(0)d0?att2tn＞平推流:W全混流:a中间流:-5留间布

9、勺字征4停时分白歎特b；=b；=0;b;=10