1、1會計學反應器選擇理論計算反應器選擇理論計算SRBAsrba0SRBAsrba0SRBAsrba0SRBAsrba第1頁/共55頁3222SOO2SO322SOO21SO第2頁/共55頁0SRBAsrbaI0 IInn 第3頁/共55頁A0A0AAAnnnAx組分的起始量組分量轉化了的第4頁/共55頁13smmoldd1tVr第5頁/共55頁13AAsmmoldd1tnVr第6頁/共55頁4D3C2BA對于反應 以反應物B為基準定義的反應速率為： 以反應產物C為基準定義的反應速率為：13BBsmmoldd1tnVr13CCsmol.mdd1tnVr DCBA413121rrrr第7頁/共55頁

2、 對于體系中只進行一個不可逆反應的過程， 式中： cA，cB：A，B組分的濃度 mol.m-3 kc為以濃度表示的反應速率常數，隨反應級數的不同有不同的因次。kc是溫度的函數。SRBAsrba13BAcAsmmolnmcckr第8頁/共55頁10RTEkkec0c第9頁/共55頁nmckctnVrBAAAdd1第10頁/共55頁 對一級不可逆反應，恒容過程，有： 由上式可以看出，對于一級不可逆反應，達到一定轉化率所需要的時間與反應物的初始濃度cA0無關。AAAddkctcrAA0A11lnlnxcckt第11頁/共55頁2AAddkctcAA0A0AA1111xxccckt0A211kct 第

3、12頁/共55頁14第13頁/共55頁 用符號表示： 更普遍地說，對于體積元內的任何物料，進入、排出、反應、積累量的代數和為0。 不同的反應器和操作方式，某些項可能為0。1b1r1out1insmol量的 積積A元中物料單位時間內體積smol量A物料應消失的 元中反單位時間內體積smol量A體 積積元的物單位時間排出smol量A體 積積元的物單位時間進入FFFFbroutinFFFF第14頁/共55頁t第15頁/共55頁0RVV第16頁/共55頁的物料之間的均勻化過程，稱之為返混。第17頁/共55頁第18頁/共55頁用下其參數（溫度及濃度）各處均一。第19頁/共55頁 反應器有效容積中物料溫度

4、、濃度相同，故選擇整個有效容積VR作為衡算體系。在單位時間內，對組分A作物料衡算：的積累量物料中單位時間內的量消失的物料內反應單位時間的量的物料單位時間排出的量的物料單位時間進入AAAARRRRVVVV1ARAsmoldd00tnVr第20頁/共55頁1A0ARAsmolddtxnVrAr0RAAA00rddxtVrxntt第21頁/共55頁23第22頁/共55頁24第23頁/共55頁25第24頁/共55頁26AR0AA00ARddxVrxFVA0AA0A0ARdxrxcFVA0AA0A0RdxrxcVV第25頁/共55頁第26頁/共55頁28第27頁/共55頁29濃度都是相同的。第28頁/共

5、55頁的積累量物料中單位時間內的量消失的物料內反應單位時間的量的物料單位時間排出的量的物料單位時間進入AAAARRRRVVVV0RfAAfA1VrFF第29頁/共55頁 RfAA1AfA0VrxxFfA1AAfA0RrxxFVfA1AAf0A0RrxxcVVfAAfA1rcc第30頁/共55頁32第31頁/共55頁 等溫條件下進行醋酸 (A)和丁醇(B)的酯化反應： CH3COOH+C4H9OH=CH3COOC4H9+H2O 醋 酸 和 丁 醇 的 初 始 濃 度 分 別 為0.2332和1.16kmolm-3。測得不同時間下醋酸轉化量如表所示。 試求反應的速率方程。例1. 求反應的速率方程第

6、32頁/共55頁34nnmckckctcrAABAAdd第33頁/共55頁35第34頁/共55頁36第35頁/共55頁37第36頁/共55頁38132AAminmkmolkcr1133minkmolm1097. 1k第37頁/共55頁39第38頁/共55頁40AfAf0A02A2A0AA00AAA0r111ddAfAfxxkcxkcxcrxctxxh10. 26015 . 015 . 041097. 113rt第39頁/共55頁41n實際反應器體積VR：10Ahkmol684. 0146242400F130A0A0hm171. 04684. 0cFV第40頁/共55頁423t0Rm63. 15

7、 . 9171. 0tVV3RRm17. 275. 063. 1VV第41頁/共55頁43nxA=0.9時：2A1AAA0A0RdxxrxcVV222AAA0A02A20AA0A0R111dxxkcxkcxcVVx33Rm45. 16018 . 018 . 041097. 1171. 0V3Rm26. 3V第42頁/共55頁442A2A0A1 xkcr110Aminkmol0114. 0hkmol684. 0F130hm171. 0V第43頁/共55頁452A20A1AAf0AR1 xkcxxFV3223Rm23. 78 . 0141097. 18 . 00114. 0V3223Rm6 .32

8、9 . 0141097. 19 . 00114. 0V第44頁/共55頁46第45頁/共55頁廣告推廣 http:/ 肇念霜淭第46頁/共55頁3222SOO2SO322SOO21SO第47頁/共55頁0SRBAsrbaI0 IInn 第48頁/共55頁 對一級不可逆反應，恒容過程，有： 由上式可以看出，對于一級不可逆反應，達到一定轉化率所需要的時間與反應物的初始濃度cA0無關。AAAddkctcrAA0A11lnlnxcckt第49頁/共55頁 對一級不可逆反應，恒容過程，有： 由上式可以看出，對于一級不可逆反應，達到一定轉化率所需要的時間與反應物的初始濃度cA0無關。AAAddkctcrAA0A11lnlnxcckt第50頁