化學(xué)反應(yīng)工程課件第二章

第二章理想流動(dòng)反應(yīng)器第二章理想流動(dòng)反應(yīng)器1反應(yīng)器選型、設(shè)計(jì)和優(yōu)化反應(yīng)器中的流動(dòng)狀況影響反應(yīng)結(jié)果數(shù)學(xué)模型流動(dòng)模型對實(shí)際過程的簡化理想模型非理想模型第一節(jié)流動(dòng)模型概述建立模型的基本方法理想氣體狀態(tài)方程反應(yīng)器選型、設(shè)計(jì)和優(yōu)化反應(yīng)器中的流動(dòng)狀況影響反應(yīng)結(jié)果數(shù)學(xué)模型2間歇反應(yīng)器平推流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器完全沒有返混返混極大(a)(b)(c)間歇反應(yīng)器平推流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器完全沒有返混3間歇攪拌反應(yīng)器BatchStirredTankReactor(BSTR)特點(diǎn):1由于劇烈攪拌，反應(yīng)器內(nèi)物料濃度達(dá)到分子尺度上的均勻，且反應(yīng)器內(nèi)濃度處處相等，因而排除了物質(zhì)傳遞對反應(yīng)的影響；2具有足夠強(qiáng)的傳熱條件，溫度始終相等，無需考慮器內(nèi)的熱量傳遞問題；3物料同時(shí)加入并同時(shí)停止反應(yīng)，所有物料具有相同的反應(yīng)時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：操作靈活，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時(shí)間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)

精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)缺點(diǎn)：裝料、卸料等輔助操作時(shí)間長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定

間歇攪拌反應(yīng)器BatchStirredTankRea4平推流反應(yīng)器PistonFlowReactor(PFR)連續(xù)定態(tài)下，各個(gè)截面上的各種參數(shù)只是位置的函數(shù)，不隨時(shí)間而變化；徑向速度均勻，徑向也不存在濃度分布；反應(yīng)物料具有相同的停留時(shí)間。平推流反應(yīng)器PistonFlowReactor(P5全混流反應(yīng)器ContinuedStirredTankReactor(CSTR)連續(xù)攪拌槽式反應(yīng)器或理想混合反應(yīng)器假設(shè)：反應(yīng)物料以穩(wěn)定流量流入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中，剛進(jìn)入的新鮮物料與存留在反應(yīng)器中的物料瞬間達(dá)到完全混合。特點(diǎn)：反應(yīng)器中所有空間位置的物料參數(shù)都是均勻的，而且等于反應(yīng)器出口處的物料性質(zhì)，物料質(zhì)點(diǎn)在反應(yīng)器中的停留時(shí)間參差不齊，有的很長，有的很短，形成一個(gè)停留時(shí)間分布。全混流反應(yīng)器ContinuedStirredTan6年齡反應(yīng)物料質(zhì)點(diǎn)從進(jìn)入反應(yīng)器算起已經(jīng)停留的時(shí)間；是對仍留在反應(yīng)器中的物料質(zhì)點(diǎn)而言的。壽命反應(yīng)物料質(zhì)點(diǎn)從進(jìn)入反應(yīng)器到離開反應(yīng)器的時(shí)間；是對已經(jīng)離開反應(yīng)器的物料質(zhì)點(diǎn)而言的。返混：又稱逆向返混，不同年齡的質(zhì)點(diǎn)之間的混合。是時(shí)間概念上的混合年齡返混：7

BSTRPFRCSTR1投料一次加料(起始)連續(xù)加料(入口)連續(xù)加料(入口)2年齡年齡相同(某時(shí))年齡相同(某處)年齡不同3壽命壽命相同(中止)壽命相同(出口)壽命不同(出口)4返混全無返混全無返混返混極大反應(yīng)器特性分析

BSTR8濃度分布------推動(dòng)力反應(yīng)器特性分析反應(yīng)推動(dòng)力隨反應(yīng)時(shí)間逐漸降低反應(yīng)推動(dòng)力隨反應(yīng)器軸向長度逐漸降低反應(yīng)推動(dòng)力不變，等于出口處反應(yīng)推動(dòng)力濃度分布------推動(dòng)力反應(yīng)器特性分析反應(yīng)推動(dòng)力隨反應(yīng)9偏離平推流的情況非理想流動(dòng)模型

漩渦運(yùn)動(dòng)：渦流、湍動(dòng)、碰撞填料截面上流速不均勻溝流、短路：填料或催化劑裝填不均勻偏離平推流的情況非理想流動(dòng)模型10非理想流動(dòng)模型偏離全混流的情況死角短路攪拌造成的再循環(huán)非理想流動(dòng)模型偏離全混流的情況死角短路攪拌造成的再循環(huán)11流動(dòng)狀況對化學(xué)反應(yīng)的影響-----由物料停留時(shí)間不同所造成非理想流動(dòng)模型

短路、溝流停留時(shí)間減少轉(zhuǎn)化率降低死區(qū)、再循環(huán)停留時(shí)間過長A+B→P：有效反應(yīng)體積減少A+B→P→S產(chǎn)物P減少→停留時(shí)間的不均流動(dòng)狀況對化學(xué)反應(yīng)的影響非理想流動(dòng)模型12反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容選擇合適的反應(yīng)器型式

反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性+反應(yīng)器的流動(dòng)特征+傳遞特性確定最佳的工藝條件

最大反應(yīng)效果+反應(yīng)器的操作穩(wěn)定性

進(jìn)口物料的配比、流量、反應(yīng)溫度、壓力和最終轉(zhuǎn)化率計(jì)算所需反應(yīng)器體積

規(guī)定任務(wù)+反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和尺寸的優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容13反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程物料衡算方程某組分流入量=某組分流出量+某組分反應(yīng)消耗量+某組分累積量反應(yīng)消耗累積流入流出反應(yīng)單元反應(yīng)器反應(yīng)單元流入量流出量反應(yīng)量累積量間歇式整個(gè)反應(yīng)器00√√平推流(穩(wěn)態(tài))微元長度√√√0全混釜(穩(wěn)態(tài))整個(gè)反應(yīng)器√√√0非穩(wěn)態(tài)√√√√反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程物料衡算方程某組分流入量=某組分流出量+14反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程熱量衡算方程帶入的熱焓=帶出的熱焓+反應(yīng)熱+熱量的累積+傳給環(huán)境的熱量反應(yīng)熱累積帶入帶出反應(yīng)單元反應(yīng)器反應(yīng)單元帶入量帶出量反應(yīng)熱累積量間歇式整個(gè)反應(yīng)器00√√平推流(穩(wěn)態(tài))微元長度√√√0全混釜(穩(wěn)態(tài))整個(gè)反應(yīng)器√√√0非穩(wěn)態(tài)√√√√傳給環(huán)境反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程熱量衡算方程帶入的熱焓=帶出的熱焓+反應(yīng)15反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程動(dòng)量衡算方程氣相流動(dòng)反應(yīng)器的壓降大時(shí)，需要考慮壓降對反應(yīng)的影響，需進(jìn)行動(dòng)量衡算。但有時(shí)為了簡化計(jì)算，常采用估算法。反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程動(dòng)量衡算方程氣相流動(dòng)反應(yīng)器的壓降大時(shí)，需16第二節(jié)理想流動(dòng)反應(yīng)器間歇反應(yīng)器特點(diǎn):

1由于劇烈攪拌，反應(yīng)器內(nèi)物料濃度達(dá)到分子尺度上的均勻，且反應(yīng)器內(nèi)濃度處處相等，因而排除了物質(zhì)傳遞對反應(yīng)的影響；2具有足夠強(qiáng)的傳熱條件，溫度始終相等，無需考慮器內(nèi)的熱量傳遞問題；3物料同時(shí)加入并同時(shí)停止反應(yīng)，所有物料具有相同的反應(yīng)時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：

操作靈活，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時(shí)間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)

精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)缺點(diǎn)：裝料、卸料等輔助操作時(shí)間長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定第二節(jié)理想流動(dòng)反應(yīng)器間歇反應(yīng)器17間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述對整個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行物料衡算：流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量00單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)量=單位時(shí)間內(nèi)消失量等容過程，液相反應(yīng)間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述18間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述實(shí)際操作時(shí)間=反應(yīng)時(shí)間(t)+輔助時(shí)間(t’)反應(yīng)體積VR是指反應(yīng)物料在反應(yīng)器中所占的體積VR=V(t+t’)1/rA

—xAt/CA01/rA

—CAt間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述實(shí)際操作時(shí)間=反應(yīng)時(shí)間(t)+輔助時(shí)19反應(yīng)速率rA=kCArA=kCA2間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)20間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)21k增大(溫度升高）→t減少→反應(yīng)體積減小間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)2.反應(yīng)濃度的影響1.k的影響零級反應(yīng)：t與初濃度CA0正比一級反應(yīng)：t與初濃度CA0無關(guān)二級反應(yīng)：t與初濃度CA0反比3.殘余濃度零級反應(yīng)：殘余濃度隨t直線下降一級反應(yīng)：殘余濃度隨t逐漸下降二級反應(yīng)：殘余濃度隨t慢慢下降反應(yīng)后期的速度很??；反應(yīng)機(jī)理的變化k增大(溫度升高）→t減少→反應(yīng)體積減小間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)22連續(xù)定態(tài)下，各個(gè)截面上的各種參數(shù)只是位置的函數(shù)，不隨時(shí)間而變化；徑向速度均勻，徑向也不存在濃度分布；反應(yīng)物料具有相同的停留時(shí)間。平推流反應(yīng)器一.特點(diǎn)：連續(xù)定態(tài)下，各個(gè)截面上的各種參數(shù)只是位置的函數(shù)，不隨時(shí)間而變23二.基本公式：流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量0二.基本公式：流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量24二.基本公式：1.k與xA的關(guān)系等溫時(shí)k為常數(shù)2.V0與xA的關(guān)系等分子反應(yīng)？變分子反應(yīng)？3.等容過程與間歇反應(yīng)器的公式相同二.基本公式：1.k與xA的關(guān)系等溫時(shí)k為常數(shù)2.25等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算26等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算27全混流反應(yīng)器反應(yīng)器內(nèi)物料的濃度和溫度處處相等，且等于反應(yīng)器流出物料的濃度和溫度。流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量0進(jìn)口中已有產(chǎn)物（或者進(jìn)口轉(zhuǎn)化率不為零）全混流反應(yīng)器反應(yīng)器內(nèi)物料的濃度和溫度處處相等，且等于反應(yīng)器流28全混流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器τ的圖解積分全混流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器τ的圖解積分29平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器的比較平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器的比較30多級平推流反應(yīng)器的串聯(lián)12in……與單一平推流反應(yīng)器相同多級平推流反應(yīng)器的串聯(lián)12in……與單一平推流反應(yīng)器相同31多級全混流反應(yīng)器的串聯(lián)全混流反應(yīng)器的反應(yīng)速率始終處于出口反應(yīng)物濃度的低速率狀態(tài)，采用多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)后，可以降低返混影響的程度，提高反應(yīng)速率或減少反應(yīng)器體積。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)級數(shù)越多，過程就越接近平推流反應(yīng)器，那么，是不是級數(shù)越多越好呢？多級全混流反應(yīng)器的串聯(lián)全混流反應(yīng)器的反應(yīng)速率始終處于出口反應(yīng)32穩(wěn)態(tài)，定容多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算(解析法)一級反應(yīng)，m級反應(yīng)器串聯(lián)由于故穩(wěn)態(tài)，定容多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算(解析法)一級反應(yīng)，由于33多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算各級反應(yīng)器體積相同時(shí)：或反應(yīng)總體積可見，已知和最終轉(zhuǎn)化率，可求出每級反應(yīng)釜體積。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算各級反應(yīng)器體積相同時(shí)：或反應(yīng)總體積34多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算（圖解法）對非一級反應(yīng)，圖解計(jì)算更方便以為縱坐標(biāo)，CA為橫坐標(biāo)作圖，每一級均為直線關(guān)系，直線斜率為，并經(jīng)過點(diǎn)。又該級的出口濃度亦滿足動(dòng)力學(xué)方程式，若各級反應(yīng)釜?jiǎng)恿W(xué)方程相同，反映到圖上就是同一曲線，由此曲線和上述直線即可確定出口濃度。CA3CA2CA1CA0A3A2A1多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算（圖解法）對非一級反應(yīng)，圖解計(jì)算更35各級反應(yīng)體積相等時(shí)，即相同，各級直線平行。若各級反應(yīng)釜內(nèi)溫度不相同，則需作出不同溫度下的動(dòng)力學(xué)曲線。

若各級體積不同，各條直線的斜率不同，但仍可求出各釜的出口濃度?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課件第二章36多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)---圖示各級反應(yīng)體積不同多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)---圖示各級反應(yīng)體積不同37多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中常碰到類似這樣的問題，物料處理量V0，進(jìn)料組成CA0及最終轉(zhuǎn)化率XAm均提前確定。反應(yīng)器級數(shù)因受生產(chǎn)條件限制亦確定。如何分配各級反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率才合理呢？通常以總體積為目標(biāo)函數(shù)來求解此類問題即使反應(yīng)總體積為最小來確定各級反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)化率。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中常碰到類似這38多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化優(yōu)化總反應(yīng)體積最小一級不可逆反應(yīng)i=1,2,…,m-1多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化優(yōu)化總反應(yīng)體積最小一級不可逆反應(yīng)i39多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化可見，對一級不可逆反應(yīng)，采用多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)時(shí)，若各釜反應(yīng)條件相同（等溫、等容），則要使總的反應(yīng)體積最小，必需的條件是各釜的反應(yīng)體積相等。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化可見，對一級不可逆反應(yīng)，采用多級全40理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較為了說明反應(yīng)器組合的情況，下面以一級不可逆反應(yīng)為例，探討平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器按不同方式進(jìn)行組合的情形。兩反應(yīng)器溫度相同，進(jìn)料流量V0，反應(yīng)物濃度CA0，且各反應(yīng)器體積VR均相同。理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較為了說明反應(yīng)器組合的41理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較平推流全混流(a)(b)反應(yīng)器體積相同，一級不可逆反應(yīng)理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較平推流全混流(a)(b)反42理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較(c)(d)(e)(g)(f)理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較(c)(d)(e)(g)(43可見（c）與（d）等效，（e）與（f）等效。反應(yīng)物出口濃度，(f)=(e)<(d)=(c)<(b)<(a)轉(zhuǎn)化率大小順序相反?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課件第二章44理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用某個(gè)真實(shí)反應(yīng)器的模型理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合工業(yè)生45相同的反應(yīng)，相同進(jìn)料流量和濃度相同溫度和最終反應(yīng)率一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較相同的反應(yīng)，一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較46一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較相同條件下全混流（平推流），前者存在返混造成

。1轉(zhuǎn)化率越小，兩者體積差別越小，采用低轉(zhuǎn)化率操作，可減少返混帶來的影響。但原料得不到充分利用，可采用循環(huán)流程。2反應(yīng)級數(shù)越高，返混對反應(yīng)的影響越嚴(yán)重。級數(shù)高的反應(yīng)在生產(chǎn)中應(yīng)注意減少返混。3采用多級全混流及反應(yīng)器串聯(lián)操作可以減少返混，提高反應(yīng)推動(dòng)力，使的差別減少。一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較相同條件下全混流47多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較一級不可逆反應(yīng)二級不可逆反應(yīng)多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較一級不可逆反應(yīng)二48多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較若以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，將上式作成曲線：1在串聯(lián)級數(shù)m一定時(shí)，越大，之比也越大。2在最終轉(zhuǎn)化率一定時(shí)，m越大，之比越小，接近平推流。當(dāng)時(shí)，再增加級數(shù)所能減少的反應(yīng)體積也很有限，但會增加設(shè)備投資，故應(yīng)在經(jīng)濟(jì)上權(quán)衡。3一定時(shí)，m不同，所得到的最終轉(zhuǎn)化率也不同。，對二級不可逆反應(yīng)或，可得到類似的情況。多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較若以為49

理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平行反應(yīng)---一個(gè)反應(yīng)物主副反應(yīng)速率之比為稱為對比速率瞬時(shí)選擇率(imtantaneousfractional)總選擇率

(over-allfractionalfield)

二者的關(guān)系：S是反應(yīng)過程中瞬時(shí)選擇率s的平均值平推流：全混流：AL(主反應(yīng))M(副反應(yīng))12理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平行反應(yīng)---一個(gè)反應(yīng)50

理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率溫度效應(yīng)主、副反應(yīng)級數(shù)分別為n1，n2，活化能分別為E1，E2，則提高溫度對活化能高的反應(yīng)有利降低溫度對活化能低的反應(yīng)有利若E1>E2,則在較高溫度下進(jìn)行若E1<E2,則在較低溫度下進(jìn)行若E1=E2,溫度變化對選擇性無影響理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率溫度效應(yīng)提高溫度對活化能高512.濃度效應(yīng)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

平行反應(yīng)若n1>n2,較高反應(yīng)物濃度對主反應(yīng)有利若n1<n2,較低反應(yīng)物濃度對主反應(yīng)有利若n1=n2,反應(yīng)物濃度對選擇性無影響平推流反應(yīng)器，低的單程轉(zhuǎn)化率全混流反應(yīng)器，加入稀釋劑；反應(yīng)后物料循環(huán)所以，對于平行反應(yīng)，當(dāng)主反應(yīng)級數(shù)大于副反應(yīng)級數(shù)時(shí)，提高CA,對s有利，可采用平推流反應(yīng)器（或間歇反應(yīng)器），或使用濃度高的原料，或采用較低的單程轉(zhuǎn)化率等，反之，降低CA對s有利，可采用全混流反應(yīng)器；或使用濃度低的原料（也可加入惰性稀釋劑，也可用部分反應(yīng)后的物料循環(huán)以降低進(jìn)料中反應(yīng)物的濃度），或采用較高的轉(zhuǎn)化率等2.濃度效應(yīng)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率52理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

平行反應(yīng)兩個(gè)反應(yīng)物

3平行反應(yīng)加料方式的選擇——兩個(gè)反應(yīng)物

n1>n2,m1>m2n1<n2m1<m2

n1>n2m1<m2A+BL(主反應(yīng))M(副反應(yīng))12理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平行反應(yīng)53理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

平行反應(yīng)兩個(gè)反應(yīng)物連續(xù)流動(dòng)操作n1>n2,m1>m2CA,CB都高n1<n2,m1<m2CA,CB都低n1>n2,m1<m2CA高,CB低理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

54理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率二.連串反應(yīng)一級反應(yīng)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率二.連串反應(yīng)一級反應(yīng)55理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

一級連串反應(yīng)組分A:

單調(diào)下降；產(chǎn)物L(fēng):

先升后降，有極大值；產(chǎn)物M:

單調(diào)上升連串反應(yīng)的瞬時(shí)選擇率s可表示為：理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率一級連串反56理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

L為主產(chǎn)物時(shí)1.溫度效應(yīng)2.濃度效應(yīng)若E1>E2,則在較高溫度下進(jìn)行若E1<E2,則在較低溫度下進(jìn)行若E1=E2,溫度變化對選擇性無影響若n1>n2,增加初濃度CA0若n1<n2,降低初濃度CA0若n1=n2,初濃度的變化對選擇性無影響3.轉(zhuǎn)化率CL/CA隨xA的增大而增大L的瞬時(shí)選擇性下降轉(zhuǎn)化率過高，選擇性降低工業(yè)上分離再循環(huán)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率L為主57理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率流動(dòng)類型的影響對于不可逆的連串反應(yīng)且以反應(yīng)的中間物為目的產(chǎn)物時(shí)，返混總是對選擇性不利左左右左理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率流動(dòng)類型的影響對于不可逆的連58理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率連串反應(yīng)的最佳反應(yīng)時(shí)間與最大收率間歇反應(yīng)器或平推流反應(yīng)器最佳反應(yīng)時(shí)間最大出口濃度最大收率(*)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率連串反應(yīng)的最佳反應(yīng)時(shí)間與最大59理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率一級不可逆連串反應(yīng)，不論采用哪一種反應(yīng)器，主產(chǎn)物最大收率與反應(yīng)物初濃度無關(guān)，只與k2/k1的比值有關(guān)。全混流反應(yīng)器最佳反應(yīng)時(shí)間最大出口濃度最大收率(*)(*)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率一級不可逆連串反應(yīng)，不論采60理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平推流(b)全混流xA,k1/k2相同時(shí)，BSTR和PFR比CSTR好k1/k2<<1,低轉(zhuǎn)化率下操作k1/k2>>1,高轉(zhuǎn)化率下操作理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平推流xA,k1/k261討論：1、對一級不可逆連串反應(yīng)，不論是間歇反應(yīng)器或平推反應(yīng)器，還是全混流反應(yīng)器，主產(chǎn)物最大收率與反應(yīng)物初始濃度無關(guān)，只與k2/k1有關(guān)。2、若以S-XA作圖在XA，k2/k1相同時(shí)，間歇操作或平推流操作時(shí)，主產(chǎn)物的選擇率S比全混流操作為高。在k1/k2<<1時(shí)，低的單程轉(zhuǎn)化率對增大選擇率有利。k1/k2>>1時(shí)，即使轉(zhuǎn)化率較高，也可得到較高的選擇率。討論：62第二章理想流動(dòng)反應(yīng)器第二章理想流動(dòng)反應(yīng)器63反應(yīng)器選型、設(shè)計(jì)和優(yōu)化反應(yīng)器中的流動(dòng)狀況影響反應(yīng)結(jié)果數(shù)學(xué)模型流動(dòng)模型對實(shí)際過程的簡化理想模型非理想模型第一節(jié)流動(dòng)模型概述建立模型的基本方法理想氣體狀態(tài)方程反應(yīng)器選型、設(shè)計(jì)和優(yōu)化反應(yīng)器中的流動(dòng)狀況影響反應(yīng)結(jié)果數(shù)學(xué)模型64間歇反應(yīng)器平推流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器完全沒有返混返混極大(a)(b)(c)間歇反應(yīng)器平推流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器完全沒有返混65間歇攪拌反應(yīng)器BatchStirredTankReactor(BSTR)特點(diǎn):1由于劇烈攪拌，反應(yīng)器內(nèi)物料濃度達(dá)到分子尺度上的均勻，且反應(yīng)器內(nèi)濃度處處相等，因而排除了物質(zhì)傳遞對反應(yīng)的影響；2具有足夠強(qiáng)的傳熱條件，溫度始終相等，無需考慮器內(nèi)的熱量傳遞問題；3物料同時(shí)加入并同時(shí)停止反應(yīng)，所有物料具有相同的反應(yīng)時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：操作靈活，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時(shí)間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)

精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)缺點(diǎn)：裝料、卸料等輔助操作時(shí)間長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定

間歇攪拌反應(yīng)器BatchStirredTankRea66平推流反應(yīng)器PistonFlowReactor(PFR)連續(xù)定態(tài)下，各個(gè)截面上的各種參數(shù)只是位置的函數(shù)，不隨時(shí)間而變化；徑向速度均勻，徑向也不存在濃度分布；反應(yīng)物料具有相同的停留時(shí)間。平推流反應(yīng)器PistonFlowReactor(P67全混流反應(yīng)器ContinuedStirredTankReactor(CSTR)連續(xù)攪拌槽式反應(yīng)器或理想混合反應(yīng)器假設(shè)：反應(yīng)物料以穩(wěn)定流量流入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中，剛進(jìn)入的新鮮物料與存留在反應(yīng)器中的物料瞬間達(dá)到完全混合。特點(diǎn)：反應(yīng)器中所有空間位置的物料參數(shù)都是均勻的，而且等于反應(yīng)器出口處的物料性質(zhì)，物料質(zhì)點(diǎn)在反應(yīng)器中的停留時(shí)間參差不齊，有的很長，有的很短，形成一個(gè)停留時(shí)間分布。全混流反應(yīng)器ContinuedStirredTan68年齡反應(yīng)物料質(zhì)點(diǎn)從進(jìn)入反應(yīng)器算起已經(jīng)停留的時(shí)間；是對仍留在反應(yīng)器中的物料質(zhì)點(diǎn)而言的。壽命反應(yīng)物料質(zhì)點(diǎn)從進(jìn)入反應(yīng)器到離開反應(yīng)器的時(shí)間；是對已經(jīng)離開反應(yīng)器的物料質(zhì)點(diǎn)而言的。返混：又稱逆向返混，不同年齡的質(zhì)點(diǎn)之間的混合。是時(shí)間概念上的混合年齡返混：69

BSTRPFRCSTR1投料一次加料(起始)連續(xù)加料(入口)連續(xù)加料(入口)2年齡年齡相同(某時(shí))年齡相同(某處)年齡不同3壽命壽命相同(中止)壽命相同(出口)壽命不同(出口)4返混全無返混全無返混返混極大反應(yīng)器特性分析

BSTR70濃度分布------推動(dòng)力反應(yīng)器特性分析反應(yīng)推動(dòng)力隨反應(yīng)時(shí)間逐漸降低反應(yīng)推動(dòng)力隨反應(yīng)器軸向長度逐漸降低反應(yīng)推動(dòng)力不變，等于出口處反應(yīng)推動(dòng)力濃度分布------推動(dòng)力反應(yīng)器特性分析反應(yīng)推動(dòng)力隨反應(yīng)71偏離平推流的情況非理想流動(dòng)模型

漩渦運(yùn)動(dòng)：渦流、湍動(dòng)、碰撞填料截面上流速不均勻溝流、短路：填料或催化劑裝填不均勻偏離平推流的情況非理想流動(dòng)模型72非理想流動(dòng)模型偏離全混流的情況死角短路攪拌造成的再循環(huán)非理想流動(dòng)模型偏離全混流的情況死角短路攪拌造成的再循環(huán)73流動(dòng)狀況對化學(xué)反應(yīng)的影響-----由物料停留時(shí)間不同所造成非理想流動(dòng)模型

短路、溝流停留時(shí)間減少轉(zhuǎn)化率降低死區(qū)、再循環(huán)停留時(shí)間過長A+B→P：有效反應(yīng)體積減少A+B→P→S產(chǎn)物P減少→停留時(shí)間的不均流動(dòng)狀況對化學(xué)反應(yīng)的影響非理想流動(dòng)模型74反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容選擇合適的反應(yīng)器型式

反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性+反應(yīng)器的流動(dòng)特征+傳遞特性確定最佳的工藝條件

最大反應(yīng)效果+反應(yīng)器的操作穩(wěn)定性

進(jìn)口物料的配比、流量、反應(yīng)溫度、壓力和最終轉(zhuǎn)化率計(jì)算所需反應(yīng)器體積

規(guī)定任務(wù)+反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和尺寸的優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容75反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程物料衡算方程某組分流入量=某組分流出量+某組分反應(yīng)消耗量+某組分累積量反應(yīng)消耗累積流入流出反應(yīng)單元反應(yīng)器反應(yīng)單元流入量流出量反應(yīng)量累積量間歇式整個(gè)反應(yīng)器00√√平推流(穩(wěn)態(tài))微元長度√√√0全混釜(穩(wěn)態(tài))整個(gè)反應(yīng)器√√√0非穩(wěn)態(tài)√√√√反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程物料衡算方程某組分流入量=某組分流出量+76反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程熱量衡算方程帶入的熱焓=帶出的熱焓+反應(yīng)熱+熱量的累積+傳給環(huán)境的熱量反應(yīng)熱累積帶入帶出反應(yīng)單元反應(yīng)器反應(yīng)單元帶入量帶出量反應(yīng)熱累積量間歇式整個(gè)反應(yīng)器00√√平推流(穩(wěn)態(tài))微元長度√√√0全混釜(穩(wěn)態(tài))整個(gè)反應(yīng)器√√√0非穩(wěn)態(tài)√√√√傳給環(huán)境反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程熱量衡算方程帶入的熱焓=帶出的熱焓+反應(yīng)77反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程動(dòng)量衡算方程氣相流動(dòng)反應(yīng)器的壓降大時(shí)，需要考慮壓降對反應(yīng)的影響，需進(jìn)行動(dòng)量衡算。但有時(shí)為了簡化計(jì)算，常采用估算法。反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本方程動(dòng)量衡算方程氣相流動(dòng)反應(yīng)器的壓降大時(shí)，需78第二節(jié)理想流動(dòng)反應(yīng)器間歇反應(yīng)器特點(diǎn):

1由于劇烈攪拌，反應(yīng)器內(nèi)物料濃度達(dá)到分子尺度上的均勻，且反應(yīng)器內(nèi)濃度處處相等，因而排除了物質(zhì)傳遞對反應(yīng)的影響；2具有足夠強(qiáng)的傳熱條件，溫度始終相等，無需考慮器內(nèi)的熱量傳遞問題；3物料同時(shí)加入并同時(shí)停止反應(yīng)，所有物料具有相同的反應(yīng)時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：

操作靈活，適用于小批量、多品種、反應(yīng)時(shí)間較長的產(chǎn)品生產(chǎn)

精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)缺點(diǎn)：裝料、卸料等輔助操作時(shí)間長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定第二節(jié)理想流動(dòng)反應(yīng)器間歇反應(yīng)器79間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述對整個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行物料衡算：流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量00單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)量=單位時(shí)間內(nèi)消失量等容過程，液相反應(yīng)間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述80間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述實(shí)際操作時(shí)間=反應(yīng)時(shí)間(t)+輔助時(shí)間(t’)反應(yīng)體積VR是指反應(yīng)物料在反應(yīng)器中所占的體積VR=V(t+t’)1/rA

—xAt/CA01/rA

—CAt間歇反應(yīng)器的數(shù)學(xué)描述實(shí)際操作時(shí)間=反應(yīng)時(shí)間(t)+輔助時(shí)81反應(yīng)速率rA=kCArA=kCA2間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)82間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)83k增大(溫度升高）→t減少→反應(yīng)體積減小間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)2.反應(yīng)濃度的影響1.k的影響零級反應(yīng)：t與初濃度CA0正比一級反應(yīng)：t與初濃度CA0無關(guān)二級反應(yīng)：t與初濃度CA0反比3.殘余濃度零級反應(yīng)：殘余濃度隨t直線下降一級反應(yīng)：殘余濃度隨t逐漸下降二級反應(yīng)：殘余濃度隨t慢慢下降反應(yīng)后期的速度很??；反應(yīng)機(jī)理的變化k增大(溫度升高）→t減少→反應(yīng)體積減小間歇反應(yīng)器中的單反應(yīng)84連續(xù)定態(tài)下，各個(gè)截面上的各種參數(shù)只是位置的函數(shù)，不隨時(shí)間而變化；徑向速度均勻，徑向也不存在濃度分布；反應(yīng)物料具有相同的停留時(shí)間。平推流反應(yīng)器一.特點(diǎn)：連續(xù)定態(tài)下，各個(gè)截面上的各種參數(shù)只是位置的函數(shù)，不隨時(shí)間而變85二.基本公式：流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量0二.基本公式：流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量86二.基本公式：1.k與xA的關(guān)系等溫時(shí)k為常數(shù)2.V0與xA的關(guān)系等分子反應(yīng)？變分子反應(yīng)？3.等容過程與間歇反應(yīng)器的公式相同二.基本公式：1.k與xA的關(guān)系等溫時(shí)k為常數(shù)2.87等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算88等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算89全混流反應(yīng)器反應(yīng)器內(nèi)物料的濃度和溫度處處相等，且等于反應(yīng)器流出物料的濃度和溫度。流入量=流出量+反應(yīng)量+累積量0進(jìn)口中已有產(chǎn)物（或者進(jìn)口轉(zhuǎn)化率不為零）全混流反應(yīng)器反應(yīng)器內(nèi)物料的濃度和溫度處處相等，且等于反應(yīng)器流90全混流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器τ的圖解積分全混流反應(yīng)器全混流反應(yīng)器τ的圖解積分91平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器的比較平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器的比較92多級平推流反應(yīng)器的串聯(lián)12in……與單一平推流反應(yīng)器相同多級平推流反應(yīng)器的串聯(lián)12in……與單一平推流反應(yīng)器相同93多級全混流反應(yīng)器的串聯(lián)全混流反應(yīng)器的反應(yīng)速率始終處于出口反應(yīng)物濃度的低速率狀態(tài)，采用多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)后，可以降低返混影響的程度，提高反應(yīng)速率或減少反應(yīng)器體積。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)級數(shù)越多，過程就越接近平推流反應(yīng)器，那么，是不是級數(shù)越多越好呢？多級全混流反應(yīng)器的串聯(lián)全混流反應(yīng)器的反應(yīng)速率始終處于出口反應(yīng)94穩(wěn)態(tài)，定容多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算(解析法)一級反應(yīng)，m級反應(yīng)器串聯(lián)由于故穩(wěn)態(tài)，定容多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算(解析法)一級反應(yīng)，由于95多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算各級反應(yīng)器體積相同時(shí)：或反應(yīng)總體積可見，已知和最終轉(zhuǎn)化率，可求出每級反應(yīng)釜體積。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算各級反應(yīng)器體積相同時(shí)：或反應(yīng)總體積96多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算（圖解法）對非一級反應(yīng)，圖解計(jì)算更方便以為縱坐標(biāo)，CA為橫坐標(biāo)作圖，每一級均為直線關(guān)系，直線斜率為，并經(jīng)過點(diǎn)。又該級的出口濃度亦滿足動(dòng)力學(xué)方程式，若各級反應(yīng)釜?jiǎng)恿W(xué)方程相同，反映到圖上就是同一曲線，由此曲線和上述直線即可確定出口濃度。CA3CA2CA1CA0A3A2A1多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的計(jì)算（圖解法）對非一級反應(yīng)，圖解計(jì)算更97各級反應(yīng)體積相等時(shí)，即相同，各級直線平行。若各級反應(yīng)釜內(nèi)溫度不相同，則需作出不同溫度下的動(dòng)力學(xué)曲線。

若各級體積不同，各條直線的斜率不同，但仍可求出各釜的出口濃度。化學(xué)反應(yīng)工程課件第二章98多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)---圖示各級反應(yīng)體積不同多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)---圖示各級反應(yīng)體積不同99多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中常碰到類似這樣的問題，物料處理量V0，進(jìn)料組成CA0及最終轉(zhuǎn)化率XAm均提前確定。反應(yīng)器級數(shù)因受生產(chǎn)條件限制亦確定。如何分配各級反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率才合理呢？通常以總體積為目標(biāo)函數(shù)來求解此類問題即使反應(yīng)總體積為最小來確定各級反應(yīng)釜的轉(zhuǎn)化率。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中常碰到類似這100多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化優(yōu)化總反應(yīng)體積最小一級不可逆反應(yīng)i=1,2,…,m-1多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化優(yōu)化總反應(yīng)體積最小一級不可逆反應(yīng)i101多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化可見，對一級不可逆反應(yīng)，采用多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)時(shí)，若各釜反應(yīng)條件相同（等溫、等容），則要使總的反應(yīng)體積最小，必需的條件是各釜的反應(yīng)體積相等。多級全混流反應(yīng)器串聯(lián)的優(yōu)化可見，對一級不可逆反應(yīng)，采用多級全102理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較為了說明反應(yīng)器組合的情況，下面以一級不可逆反應(yīng)為例，探討平推流反應(yīng)器與全混流反應(yīng)器按不同方式進(jìn)行組合的情形。兩反應(yīng)器溫度相同，進(jìn)料流量V0，反應(yīng)物濃度CA0，且各反應(yīng)器體積VR均相同。理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較為了說明反應(yīng)器組合的103理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較平推流全混流(a)(b)反應(yīng)器體積相同，一級不可逆反應(yīng)理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較平推流全混流(a)(b)反104理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較(c)(d)(e)(g)(f)理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較(c)(d)(e)(g)(105可見（c）與（d）等效，（e）與（f）等效。反應(yīng)物出口濃度，(f)=(e)<(d)=(c)<(b)<(a)轉(zhuǎn)化率大小順序相反?；瘜W(xué)反應(yīng)工程課件第二章106理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用某個(gè)真實(shí)反應(yīng)器的模型理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合與反應(yīng)體積比較理想流動(dòng)反應(yīng)器的組合工業(yè)生107相同的反應(yīng)，相同進(jìn)料流量和濃度相同溫度和最終反應(yīng)率一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較相同的反應(yīng)，一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較108一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較相同條件下全混流（平推流），前者存在返混造成

。1轉(zhuǎn)化率越小，兩者體積差別越小，采用低轉(zhuǎn)化率操作，可減少返混帶來的影響。但原料得不到充分利用，可采用循環(huán)流程。2反應(yīng)級數(shù)越高，返混對反應(yīng)的影響越嚴(yán)重。級數(shù)高的反應(yīng)在生產(chǎn)中應(yīng)注意減少返混。3采用多級全混流及反應(yīng)器串聯(lián)操作可以減少返混，提高反應(yīng)推動(dòng)力，使的差別減少。一個(gè)全混流反應(yīng)器與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較相同條件下全混流109多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較一級不可逆反應(yīng)二級不可逆反應(yīng)多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較一級不可逆反應(yīng)二110多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較若以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，將上式作成曲線：1在串聯(lián)級數(shù)m一定時(shí)，越大，之比也越大。2在最終轉(zhuǎn)化率一定時(shí)，m越大，之比越小，接近平推流。當(dāng)時(shí)，再增加級數(shù)所能減少的反應(yīng)體積也很有限，但會增加設(shè)備投資，故應(yīng)在經(jīng)濟(jì)上權(quán)衡。3一定時(shí)，m不同，所得到的最終轉(zhuǎn)化率也不同。，對二級不可逆反應(yīng)或，可得到類似的情況。多個(gè)全混流反應(yīng)器串聯(lián)與一個(gè)平推流反應(yīng)器的比較若以為111

理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平行反應(yīng)---一個(gè)反應(yīng)物主副反應(yīng)速率之比為稱為對比速率瞬時(shí)選擇率(imtantaneousfractional)總選擇率

(over-allfractionalfield)

二者的關(guān)系：S是反應(yīng)過程中瞬時(shí)選擇率s的平均值平推流：全混流：AL(主反應(yīng))M(副反應(yīng))12理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率平行反應(yīng)---一個(gè)反應(yīng)112

理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率溫度效應(yīng)主、副反應(yīng)級數(shù)分別為n1，n2，活化能分別為E1，E2，則提高溫度對活化能高的反應(yīng)有利降低溫度對活化能低的反應(yīng)有利若E1>E2,則在較高溫度下進(jìn)行若E1<E2,則在較低溫度下進(jìn)行若E1=E2,溫度變化對選擇性無影響理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率溫度效應(yīng)提高溫度對活化能高1132.濃度效應(yīng)理想流動(dòng)反應(yīng)器中多重反應(yīng)的選擇率

平行反應(yīng)若n1>n2,較高反應(yīng)物濃度對主反應(yīng)有利若n1<n2,較低反應(yīng)物濃度對主反應(yīng)有利若n1=n2,反應(yīng)物濃度對選擇性無影響平推流反應(yīng)器，低的單程轉(zhuǎn)化率全混流反應(yīng)器，加入稀釋劑；反應(yīng)后物料循環(huán)所以，對于平行反應(yīng)，當(dāng)主反應(yīng)級數(shù)大于副反應(yīng)級數(shù)時(shí)，提高CA,對s有利，可采用平推流反應(yīng)器（或間歇反應(yīng)器），或使用濃度高的原料，或采用較低的單程轉(zhuǎn)化率等，反之，降低CA對s有利，可采用全