当代给水与废水处理原理ch02.ppt

1.反应器设计影响因素 反应器的设计涉及了流体力学、传热、传质、化学动力学的知识 2.反应器的类型 按反应特点分为： 均相反应器与多相反应器 按运行方式分为：间歇式反应器与连续流式反应器 3、反应器设计面临的新课题 反应器体系的设计：如何传热、传质的问题 反应动力学研究 反应器参数优化 反应机理的研究 扩散过程示意图 §2-11 函数的组合 对于n个反应器组合成的阶式反应器的液龄分布函数为 （2-53） 由式(2-52)可推知，如果把一个反应器的进水浓度随时间的变化曲线 乘以 当作一个反应器的液龄分布曲线，这个设想的反应器与原来反应器串联的结果，即产生一个合成的反应器，其液龄分布函数应为(Q/m) ， 为出水浓度随时间的变化曲线，因此得下列关系： (2-54) 对n个串联的阶式反应器同样可得： (2-55) 从式（2-54）和式（2-55）可得出下列结论：可以把一个长的反应器分成若干段，每段视作一个反应器。分别求其E(t)曲线，然后综合成原反应器的E(t)曲线。 §2-12液龄分布函数的统计参数 E(t)函数对原点的阶矩定义 (2-56) (2-57) (2-58) (2-59） 停留时间的展形（spread）用标准差 或方差 来表征，为对平均停留时间 的二阶矩 （2-60） §2-12液龄分布函数的统计参数 由n个反应器组成的阶式反应器，其平均停留时间与方差分别为 （2-61） （2-62） 当用无量纲时间θ=t/来表示液龄分布函数时， E(t)与E(θ)间的关系为 (2-63) 上述统计参数的无量纲形式分别为： (2-64) (2-65) (2-66) §2-12液龄分布函数的统计参数 对具体的 曲线以用离散形式的公式计算较为方便，因此得下列关系： (2-67a) (2-68a) 相应的离散形式为 (2-67b) (2-68b) * 当代给水与废水处理原理 安徽理工大学地球与环境学院 刘少敏 副教授 第二章反应器 本章主要内容 反应器简介 物料衡算方程与Fick第一扩散定律 多相反应与均相反应 连续均相反应器 停留时间函数、混合与反应 分散模型 反应器的容积 反应器简介 §2-1物料恒算方程 1. 物料恒算方程的推导 物料衡算关系： 每秒进入的质量+每秒在内产生或消失的质量 =每秒流出的质量+每秒在内积累的质量 （2-1） 式中 虽然称为累计项，但它实际是其余三项的净效果，即 式（2-1）写成下列形式才符合公式推导的思路： §2-2 浓度与扩散 1. 通量的定义 通量=扩散速率×浓度 2. 复习质量浓度、质量分数（mass fraction）及物质的量浓度、摩尔分数（mole fraction）的关系，以A、B二元体系为例来说明。 （2-2） （2-3） （2-4） §2-2 浓度与扩散 （2-5）