化学反应工程第4章 反应器中的混合及对反应的影响ppt课件.ppt

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1、第四章　反应器中的混合及对反应的影响实际反应器：宏观尺度上，与理想反应器具有不同的流动样式；微观尺度上，具有不同的凝聚态。流动样式与混合状态。宏观混合与微观混合：流动与传质第一节　连续反应反应器中物料混合状态分析第二节　停留时间分布的测定及其性质第三节　非理想流动模型第四节　混合程度及对反应结果的影响第五节　非理想流动反应器的计算第四章反应器中的混合对反应的影响第一节连续反应器中物料混合状态分析第二节停留时间分布的测定及其性质第三节非理想流动模型第四节混合程度及对反应结果的影响第五节非理想流反应器的计算第四章反应器中的混合对反应的影响第一节连续反应器中物料混合状态

2、分析一、混合现象的分类二、连续反应过程的考察方法第二节停留时间分布的测定及其性质一、停留时间分布二、停留时间分布的实验测定三、停留时间分布数字特征四、理想流型反应器的停留时间分布五、停留时间分布曲线的应用第三节非理想流动模型一、数学模型方法二、轴向混合模型三、多级串联全混流模型第四节混合程度及对反应结果的影响一、停留时间分布对固相加工反应结果的影响二、固相加工反应过程的计算三、微观混合对反应结果的影响第五节非理想流反应器的计算一、轴向混合反应器的转化率二、多级串联全混流反应器的转化率第四章反应器中的混合对反应的影响第一节连续反应器中物料混合状态分析一、混合现象的

3、分类二、连续反应过程的考察方法按混合对象：同龄混合　返混（backmixing）按混合尺度：宏观混合vs微观混合（macro-vsmicro-）宏观流体微观流体macrofluidmicrofluid不同的凝聚态，宜采用不同的考察方法一、以反应器为对象的考察方法二、以反应物料为对象的考察方法第四章反应器中的混合对反应的影响第一节连续反应器中物料混合状态分析一、混合现象的分类二、连续反应过程的考察方法第四章反应器中的混合对反应的影响第二节停留时间分布的测定及其性质一、停留时间分布二、停留时间分布的实验测定三、停留时间分布数字特征四、理想流型反应器的停留时间分布五

4、、停留时间分布曲线的应用回章目第二节停留时间分布的测定及其性质RTD(residencetimedistribution)一、停留时间分布停留时间和混合状态是决定物料质点的反应结果的重要依据。停留时间t作为随机变量随机变量的数学定义：定义在概率空间上的函数样本空间Ω：样本点ω的全体样本点ω：随机试验的所有的可能性。柯尔莫哥洛夫(А.Η.Колмогоров)Kolmogonov,1903-1987苏联数学家。他对开创现代数学的一系列重要分支作出了重大贡献。柯尔莫哥洛夫建立了在测度论基础上的概率论公理系统，奠定了近代概率论的基础，他也是随机过程论的奠基人之一，198

5、0年由于他在调和分析、概率论、遍历理论及动力系统方面出色的工作获沃尔夫奖。此外他在信息论、数理逻辑算法论、解析集合论、湍流力学、测度论、拓扑学等领域都有重大贡献。随机变量的概率分布样本点：流体粒子随机变量：停留时间t停留时间分布函数steady-stateflowwithoutdensitychange1、停留时间分布函数F(t)基本性质：（1）（2）单调，非减函数（3）（4）左连续有的书因采用定义不同，则为右连续（5）无因次1.0F(t)t0对象：同时进入粒子或同时出口的粒子2、停留时间分布密度函数E(t)tt+Δt0t对照“非均匀材料的密度”停留时间介于（a,

6、b）之间的粒子分率停留时间介于（a,b）之间的粒子分率:特别地，停停留时间小于t的粒子分率：ab0t停留时间介于（a,b）之间的粒子分率:ab0t停留时间分布密度函数E(t)的基本性质（1）归一化（normalizing）性质（2）F(t)、E(t)的关系（3）有因次,因次为time-1E(t)t0回章目二、停留时间分布的实验测定应答技术示踪剂：光学的、电学的、化学的、放射性的（1）尽可能与主流体物理性质一致（2）易于检测，浓度很低时也能检测。（3）不发生相转移或被吸附（4）易于转变为电信号或光信号以便于采集数据仿真操作界面应答技术：示踪剂法主流体VCout(t)

7、检测器示踪剂反应器VRCin(t)Levenspiel卷积公式ChemicalReactionEngineeringThechemicalreactoromnibookFluidizationEngineeringEngineeringFlowandHeatExchangeUnderstandingEngineeringThermo(1926~)列文斯比尔(OctaveLevenspiel)男，1926年出生于上海，波兰裔美籍人，美国工程院院士，美国俄勒冈州立大学教授，华东理工大学名誉教授。毕业于华东理工大学前身之一的震旦大学化工系，后于美国俄勒冈州立大学获硕士学

8、位，195