化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備ppt課件

1、理想流動非理想流動理想流動反響器的分類和運(yùn)用 反響器內(nèi)流體的流動特征主要指反響器內(nèi)反響流體的流動形狀、混合形狀等，它們隨反響器的幾何構(gòu)造和幾何尺寸而異。 反響流體在反響器內(nèi)不僅存在濃度和溫度的分布，而且還存在流速分布。這樣的分布容易呵斥反響器內(nèi)反響物處于不同的溫度和濃度下進(jìn)展反響，出現(xiàn)不同停留時間的微團(tuán)之間的混合，即返混。 這些流動特征影響反響速率和反響選擇率，直接影響反響結(jié)果。所以，研討反響器中的流體流動模型是反響器選型、計(jì)算和優(yōu)化的根底。流動模型是對反響器中流體流動與返混形狀的描畫。 普通將流動模型分為兩大類型，即理想流動模型和非理想流動模型。非理想流動模型是關(guān)于實(shí)踐工業(yè)反響器中流體流動情

2、況對理想流動偏離的描畫。 理想置換流動模型含義：理想置換流動模型也稱作平推流模型或活塞流模型。與流動方向相垂直的同一截面上各點(diǎn)流速、流向完全一樣，即物料是齊頭并肩向前運(yùn)動的。 特點(diǎn)在定態(tài)情況下，一切分子的停留時間一樣，濃度等參數(shù)只沿管長發(fā)生變化，與時間無關(guān)。一切物料質(zhì)點(diǎn)在反響器中都具有一樣的停留時間。 反響器內(nèi)濃度變化 長徑比較大和流速較高的延續(xù)操作管式反響器中的流體流動可視為理想置換流動。 理想混合流動模型含義：理想混合流動模型也稱為全混流模型。反響物料以穩(wěn)定的流量進(jìn)入反響器，剛進(jìn)入反響器的新穎物料與存留在其中的物料瞬間到達(dá)完全混合。反響器內(nèi)物料質(zhì)點(diǎn)返混程度為無窮大。特點(diǎn)：一切空間位置物料的

3、各種參數(shù)完全均勻一致，而且出口處物料性質(zhì)與反響器內(nèi)完全一樣。反響器內(nèi)濃度變化攪拌非常劇烈的延續(xù)操作攪拌釜式反響器中的流體流動可視為理想混合流動。 非理想流動 理想流動模型是二種極端情況下的流體流動，而實(shí)踐的工業(yè)反響器中的反響物料流動模型往往介于兩者之間。對于一切偏離理想置換和理想混合的流動方式統(tǒng)稱為非理想流動。 實(shí)踐反響器中流動情況偏離理想流動情況的緣由實(shí)踐反響器中流動情況偏離理想流動情況的緣由滯留區(qū)的存在滯留區(qū)的存在 存在溝流與短路存在溝流與短路 循環(huán)流循環(huán)流 流體流速分布不均勻流體流速分布不均勻 分散分散 上述是呵斥非理想流動的幾種常見緣由，對一個流上述是呵斥非理想流動的幾種常見緣由，對一

4、個流動系統(tǒng)能夠全部存在，也能夠是其中的幾種，甚至有其它動系統(tǒng)能夠全部存在，也能夠是其中的幾種，甚至有其它的緣由。的緣由。 返混及其對反響過程的影響 返混含義：專指不同時辰進(jìn)入反響器的物料之間的混合，是逆向的混合，或者說是不同年齡質(zhì)點(diǎn)之間的混合。間歇反響器中不存在返混 理想置換反響器不存在返混理想混合反響器返混到達(dá)極限形狀非理想流動反響器存在不同程度的返混返混對反響過程的影響 返混帶來的最大影響是反響器進(jìn)口處反響物高濃度區(qū)的消逝或減低。 返混改動了反響器內(nèi)的濃度分布，使器內(nèi)反響物的濃度下降，反響產(chǎn)物的濃度上升。但是，這種濃度分布的改動對反響的利弊取決于反響過程的濃度效應(yīng)。 返混是延續(xù)反響器中的一

5、個重要工程要素，任何過程在延續(xù)化時，必需充分思索這個要素的影響，否那么不但不能強(qiáng)化消費(fèi)，反而有能夠?qū)е孪M(fèi)才干的下降或反響選擇率的降低。 降低返混程度的措施 返混對反響器的意義返混對反響器的意義 對反響過程產(chǎn)生不同程度的影響對反響過程產(chǎn)生不同程度的影響 在返混對反響不利的情況下，要使反響過程由間歇在返混對反響不利的情況下，要使反響過程由間歇操作轉(zhuǎn)為延續(xù)操作時，該當(dāng)思索返混能夠呵斥的危害。操作轉(zhuǎn)為延續(xù)操作時，該當(dāng)思索返混能夠呵斥的危害。選擇反響器的型式時，應(yīng)盡量防止選用能夠呵斥返混的選擇反響器的型式時，應(yīng)盡量防止選用能夠呵斥返混的反響器，特別該當(dāng)留意有些反響器內(nèi)的返混程度會隨其反響器，特別該當(dāng)留

6、意有些反響器內(nèi)的返混程度會隨其幾何尺寸的變化而顯著加強(qiáng)。幾何尺寸的變化而顯著加強(qiáng)。 在工程放大中產(chǎn)生的問題 由于放大后的反響器中流動情況的改動，導(dǎo)致了返混程度的變化，給反響器的放大計(jì)算帶來很大的困難。因此，在分析各種類型反響器的特征及選用反響器時都必需把反響器的返混情況作為一項(xiàng)重要特征加以思索。 降低返混程度的措施降低返混程度的措施 降低返混程度的主要措施是分割，通常有橫向分割和縱向降低返混程度的主要措施是分割，通常有橫向分割和縱向分割兩種，其中重要的是橫向分割。分割兩種，其中重要的是橫向分割。延續(xù)操作的攪拌釜式反響器延續(xù)操作的攪拌釜式反響器 為減少返混，工業(yè)上常采用多釜串聯(lián)的操作。當(dāng)串聯(lián)釜數(shù)

7、為減少返混，工業(yè)上常采用多釜串聯(lián)的操作。當(dāng)串聯(lián)釜數(shù)足夠多時，延續(xù)多釜串聯(lián)的操作性能就很接近理想置換反響器足夠多時，延續(xù)多釜串聯(lián)的操作性能就很接近理想置換反響器的性能。的性能。( (橫向縱向？橫向縱向？) )流化床流化床 由于氣泡運(yùn)動呵斥氣相和固相都存在嚴(yán)重的返混。為了限由于氣泡運(yùn)動呵斥氣相和固相都存在嚴(yán)重的返混。為了限制返混，對高徑比較大的，常在其內(nèi)部安裝橫向擋板以減少返制返混，對高徑比較大的，常在其內(nèi)部安裝橫向擋板以減少返混；而對高徑比較小的流化床反響器，那么可設(shè)置垂直管作為混；而對高徑比較小的流化床反響器，那么可設(shè)置垂直管作為內(nèi)部構(gòu)件橫向縱向？內(nèi)部構(gòu)件橫向縱向？氣液鼓泡反響器 由于氣泡攪動所呵斥的液體反向流動，構(gòu)成很大的液相循環(huán)流量。因此，其液相流動非常接近于理想混合。放置填料 設(shè)置多孔多層橫向擋板，把床層分成假設(shè)干級 設(shè)置垂直管 理想流動反響器的分類和運(yùn)用 分類 理想混合流反響器 理想平推流反響器 運(yùn)用 實(shí)踐消費(fèi)中，延續(xù)操作釜式反響器可以近似看作是理想混合流，延續(xù)操作管式反響器可以近似看作是理想平推流。 理想流動模型分為兩種類型，即_和_ 返混專指_進(jìn)入反響器的物料之間的混合 闡明以下反響器中的返混情況： 間歇反響器中返混為_, 理想置換反響器返混為_ 理想