第三章间歇釜式反应器ppt课件.ppt

1、特点*
辅助时间占的比例大,劳动强度高,生产效率低.
操作灵活性大,便于控制和改变反应条件
非稳态操作,反应过程中,温度、浓度、反应速度随着反应时间而变
同一瞬时,反应器内各点温度、浓度分布均匀*
结构简单、加工方便,传质、传热效率高
反应物料一次加入,产物一次取出
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(1)每天处理物料总体积VD和单位时间的物料处理量为FV
FV=VD/24
GD每天所需处理的物料总重量
ρ物料的密度
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(2) 操作周期t’*
操作周期又称工时定额或操作时间,是指生产每一批料的全部操作时间,即从准备投料到操作过程全部完成所需的总时间t’,操作时间t’包括反应时间t和辅助操作时间t0 两部分组成。
即t’= t + t0
例如萘磺化制取2-萘磺酸的操作周期:
检查设备 15分
加萘 15分
加硫酸及升温 25分
反应 160分
压出料 15分
操作周期 240分或4小时
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反应时间t的求算方法
由动力学方程理论计算或经验获得,但应注意:
(1)不少强烈放热的快速反应,反应过程的速率往往受传热速率的控制,不能简单地用动力学方程式来求算反应过程的时间。
(2)某些非均相反应,过程进行的速率受相间传质速率的影响,也不能单纯地从化学动力学方程式计算反应时间。
(3)某些反应速率较快的反应,在加料过程及升温过程中已开始反应。在保温阶段之前可能已达到相当高的转化率。有时需分段作动力学计算。
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(3)反应体积VR
反应体积是指设备中物料所占体积,又称有效体积。
VR=FVt'
确定反应器的容积V的前提是确定反应器的有效容积(反应容积)VR。
如果由生产任务确定的单位时间的物料处理量为FV,操作时间为t’(包括反应时间t和辅助操作时间t0 ),则反应器的有效容积:
其中 t’= t + t0
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(4)*设备装料系数
反应器有效体积与设备实际容积之比称为设备装料系数,以符号表示,即:
=VR/V。其值视具体情况而定
条件
装料系数范围
无搅拌或缓慢搅拌的反应釜
~
带搅拌的反应釜
~
易起泡或沸腾状况下的反应
~
液面平静的贮罐和计量槽
~
实际生产中,反应器的容积要比有效容积大,以保证液面上留有空间。
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(2)已知每小时处理的物料体积FV与操作周期t’,求设备体积与个数
需要设备的总容积为:
如果反应器容积V的计算值很大,可选用几个小的反应器
若以m表示反应釜的个数,
则每个釜的容积:Vm=V/m=FVt’/( m)
为便于反应器的制造和选用,釜的规格由标准(GB 9845-88)而定。在选择标准釜时,应注意使选择的容积与计算值相当或略大。如果大,则实际生产能力较要求为大,富裕的生产能力称为反应器的后备能力,可用后备系数δ来衡量后备能力的大小,若标准釜的容积为Va,那么,
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思考
选用个数少而容积大的设备有利还是选用个数多而容积小的设备有利?
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