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反应釜停留时间分布和宏观混合模型

来源: 时间:2014-01-15 09:38:17 浏览次数:

不锈钢反应釜的特性,不仅取决于反应过程的本征动力学,·而且取决于反应釜中的物理过程。多相反应釜中发生的物理过程,一如相与相之间、硕狡与顺粒之间、以及顺粒内部的传质、传热,主要取决于各相的很合待性。
不锈钢反应釜的特性,不仅取决于反应过程的本征动力学,·而且取决于反应釜中的物理过程。多相反应釜中发生的物理过程,一如相与相之间、硕狡与顺粒之间、以及顺粒内部的传质、传热,主要取决于各相的很合待性。
混合过程一般分为两部分:宏观棍合(获得单位体积停留时间的数据)和微观棍合(描述在单位体积之间的交换》。顾名思义,.两者的不同在于混合的规模。徽观混合包括了所有不能用停留时间分布.(RTD)_来衰达的拐合过程可反应釜中,每个流体分子具有一定的寿命和平均寿命。反应过程中,相同寿命的分子群,转变成有相同的平均寿命。实际上,这种分子群的转变就是徽观棍合。微观棍合的程度,’取决于新引入反应釜的分子与原有分子之闻所容许的混合时间。傲观混合的两种限情况,通常称为“完全分离”和“混合度”。前者指混合过程尽可能推迟发生,后者则反之。
描述多相化学反应釜特性的特征模型,各个流体相的RTD是为重要的,RTD曲线能定量地估算每个流体相的棍合特性和握合程度,以及反应釜中每个流体相的动态滞留童。反应釜没有外来传质或传热影晌时,其特性仍取决于本征友应动力学的性质和RTD曲线的性质.
流动反应釜中,宏观混合的两种端情况为“活塞流竺和‘完全棍合”。前者只存在径向混合,而无轴向棍合,反应釜丙流体各组分的流速和停留时间都相等。在高径比很大的填充床反应釜中,流动形式近似为“活塞流”一在带强烈搅拌的摘形反应釜中为井弃全棍合”,它的RTD为指数形式,流出物组成和反应釜内流体的组成相同。
大多数实际反应釜的宏那挽合特性,偏离这两种端情况。这可能是由于分子扩散或摘流扩散引起短度波动,反应釜形状和反应釜内存在流体滞流区,产生流体短路、,旁路和沟流;两个混合流体相间相对速度差,产生流体回流,‘或因反应釜中的拢拌产生流体循环等因素,引起速度分布不均匀。
轴向宏观棍合和径向宏观握合不完全时,轴向宏观混合用轴向棍合来表征。返棍是指径向棍合(与流动方向相垂直的方向)完全时,轴向的棍合情况。当有径向棍合存!Fs而且只有部分流体回流时,如沟流,将产生轴向混合,但无返混。‘有些径向混合的沟流和圈流能用轴向棍合来表征,但不能用返棍来表征。
在建立一个反应釜的流动模型时,我们必须知道通过反应釜的流动模式。通过测定流出物成分的分布状态或反应釜中的RTD,这一点可很容易做到。
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