理想流动、非理想流动、理想流动反应器的分类和应用.ppt

理想流动非理想流动理想流动反应器的分类和应用
反应器内流体的流动特征主要指反应器内反应流体的流动状态、混合状态等,它们随反应器的几何结构和几何尺寸而异。
反应流体在反应器内不仅存在浓度和温度的分布,而且还存在流速分布。这样的分布容易造成反应器内反应物处于不同的温度和浓度下进行反应,出现不同停留时间的微团之间的混合,即返混。
这些流动特征影响反应速率和反应选择率,直接影响反应结果。所以,研究反应器中的流体流动模型是反应器选型、计算和优化的基础。流动模型是对反应器中流体流动与返混状态的描述。
一般将流动模型分为两大类型,即理想流动模型和非理想流动模型。非理想流动模型是关于实际工业反应器中流体流动状况对理想流动偏离的描述。
理想置换流动模型
含义:理想置换流动模型也称作平推流模型或活塞流模型。与流动方向相垂直的同一截面上各点流速、流向完全相同,即物料是齐头并肩向前运动的。
特点
在定态情况下,所有分子的停留时间相同,浓度等参数只沿管长发生变化,与时间无关。所有物料质点在反应器中都具有相同的停留时间。
反应器内浓度变化
长径比较大和流速较高的连续操作管式反应器中的流体流动可视为理想置换流动。
理想混合流动模型
含义:理想混合流动模型也称为全混流模型。反应物料以稳定的流量进入反应器,刚进入反应器的新鲜物料与存留在其中的物料瞬间达到完全混合。反应器内物料质点返混程度为无穷大。
特点:所有空间位置物料的各种参数完全均匀一致,而且出口处物料性质与反应器内完全相同。
反应器内浓度变化
搅拌十分强烈的连续操作搅拌釜式反应器中的流体流动可视为理想混合流动。
非理想流动
理想流动模型是二种极端状况下的流体流动,而实际的工业反应器中的反应物料流动模型往往介于两者之间。对于所有偏离理想置换和理想混合的流动模式统称为非理想流动。