化学反应工程 3.3 全混流反应器CSTR.ppt

全混流反应器（CSTR） 操作特点 反应物料和产物流速恒定； 反应流体在反应器内是完全混合的，故在反应器内时具有均一的温度和组成，且与从反应器流出的物料的温度和组成是一致的 当反应流体的密度是恒定时，则流出和流入反应器的容积流速v是相同的 反应器内的反应速率亦维持恒定。 物料衡算 全混流反应器的设计方程不是微分格式，这不同于平推流反应器和间歇反应器。平推流需要微分形式来描述组分随空间的变化，间歇反应器组分随反应时间的变化。相反，CSTR方程其组分不随时间和空间变化。因此，反应组分不随时间和空间变化，那么全混流行为还是反应器？回答呢：问题在于新鲜的物料是连续的引入到反应器内，因为完全混合是一个瞬间变化，因此反应组分也是瞬间发生变化的。 例题 对于一级不可逆反应方程： 在全混流反应器完成上述一级反应，如k＝0.01s－1，体积流量为10-3 m3s-1，试计算转化率达到30%时所用的反应时间。 间歇反应器t＝35.7s 平推流反应器?＝35.7s 全混流反应器?＝42.9s 全混流反应器对完成同样的转化率所需的反应器体积和停留时间都比平推流和间歇反应器大。 例题 某液相反应 A+B→R+S，其反应动力学表达式为 rA＝kcAcB，T＝373K时，k=0.24 m3kmol/min。今要完成一生产任务，A的处理量为 80 kmol/h，入口物料的浓度为cA,0=2.5 kmol/m3，cB,0=5.0kmol/m3，要求A的转化率达到80％，问：①若采用活塞流反应器，反应器容积应为多少m3？③采用全混流反应器，反应器的容积应为多少m3？ CSTR的体积计算 反应为一级反应 3.5平推流反应器和全混流反应器 对比 * * 0 全混流反应器 平推流反应器 正级数反应 负级数反应 *