制药工程原理与设备02反应器基本理论课件.ppt

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1、第五节　停留时间分布的应用激励曲线一PFR应答曲线F(τ)=E(τ)=1激励曲线二CSTR应答曲线2停留时间分布函数与分布密度函数阶跃法：设示踪剂的浓度为C0，物料流量为v，反应器容积为VR，在dτ时间内对示踪剂进行物料衡算：34全混流无因此方差的求值：5全混流无因此方差的求值：6三实际流型的停留时间分布多釜串联模型实际反应器等价用N个等体积的全混流反应器模拟实际反应器7等价的要求：物料的进料状况不变，依然为v；关键组分的总转化率不变；反应的总时间（物料的平均停留时间）不变。8（1）N级串联釜的停留时间分布函数对第i级示踪剂作物料衡算：9一阶线性微分方程：通解

2、：10对第1级：11对第2级：12对第3级：13第1级：第2级：第3级：……第N级：141516无因次方差：17无因次方差：18无因次方差：19无因次方差：20例题：采用脉冲法测定某反应器的停留时间分布，测得不同停留时间与浓度的关系如下表所示：应用此反应器进行某拟一级不可逆反应，已知此反应在CSTR中在相同反应条件，相同平均停留时间下，其出口转化率为80%，试求：（1）反应器各停留时间分布密度函数值，平均停留时间，方差；（2）若实际反应在上述反应器中反应时流型可以用多釜串联模型描述，求相应的釜数以及反应器出口物料的转化率。τ（s）102030405060708

3、0C(τ)(g/L)0355421021解：①τ（s）1020304050607080C(τ)(g/L)03554210E(τ)00.0150.0250.0250.0200.0100.00502223一级不可逆反应在CSTR中反应时串联釜的单釜停留时间②24小结1PFR与CSTR的方差：2多釜串联模型：253多釜串联模型描述实际反应器的计算方法：①停留时间分布的计算26②理想反应器停留时间分布的计算间歇式反应器、PFRCSTR基础式零级反应一级反应二级反应通式27③理想反应器和实际反应器的结合计算28