工业上反应器.ppt

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1、工业上反应器：难于作到等温操作.对于可逆的热反应，等温并不一定好，有最佳温度分布.对于复杂反应，温度T影响产物分布（PD）.∴工业化反应器很少等温下操作第五节变温管式反应器ChapterⅣ管式反应器对于等压过程，Tr-基准温度Tc-换热介质的温度一、管式反应器的热量衡算第五节变温管式反应器自变量：t时间（间歇釜）　　　　　　　距离Z（管式反应器）衡算范围：整个反应器（间歇釜）　　　　　　　微元体（管式反应器）第五节变温管式反应器一、管式反应器的热量衡算类似于间歇釜式反应器与热量衡算式（3-81）存在的差别：（4-28）wAO－初始质量分率（G为质量

2、流速，kg/s）∴物料衡算式为（4-4）第五节变温管式反应器一、管式反应器的热量衡算二、绝热管式反应器如与外界无热交换（绝热过程），式（4,28）变成如果不考虑Cpt随组成和温度变化，则T－To=λ（XA-XAO）（4-30）第五节变温管式反应器与式（3-89）和式（3-84）完全一样，但式（3-84）用于间歇釜式反应器；而式（3-89）用于连续釜式反应器注意：尽管形式上完全一样，但实质上有很大区别。转化率与温度的关系可以用图4-7表示。第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器图4.7绝热反应过程转化率与温度的关系管式

3、反应器--不同位置上的T～XA关系；间歇釜式反应器--不同时间下的T～XA关系；连接釜式反应器--在等温下操作，在出口处的XA一定、温度T也一定。一般来说，绝热操作为管式反应器，选择较高的进料温度。对于吸热反应，这一点很明显，但对于可逆放热应，要具体分析。第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器区别在于：图4.8可逆放热反应的转化率与温度的关系第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器设三个进料温度TA，TB，TC，其中TB较（对于XAf而言）。XAf↑，To↓（从图中可以到）。注意：前lm反应段，转化率高达42.5%；而后1m反应段，转化率仅为4.4%（相差

4、10倍）。原因：在后1m反应段①反应物的浓度大大下降；②温度大大下降。上述现象是综合作用的结果。第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器绝热反应器的不足之处在于：反应器的进出口温差太大。(1)如果为可逆放热反应，T↑，平衡转化率↓(2)产物分布的控制也不容易作到.(3)对于可逆吸热反应，T↓速率变慢.很多工业反应器要进行温度控制，与环境有热交换。控制反应器在一定的温度下操作（优化和安全操作）。第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器例如：高温--烟道气、熔盐、高压蒸气等；低温--水、空气等。也可以适当安排利用产物的余热来加热原料。换热介质的选定：根据所控制

5、的温度范围确定，原则应保持温差不宜过大，以免传热速率太快，操作不稳定。第五节变温管式反应器二、绝热管式反应器