等溫平推流反應(yīng)器的計(jì)算化學(xué)反應(yīng)工程

第三章理想(lǐxiǎng)流動(dòng)反響器

概述按照操作方式，可以分為間歇過程和連續(xù)過程，相應(yīng)的反響器為間歇反響器和流動(dòng)反響器。對(duì)于(duìyú)間歇反響器，物料一次性參加，反響一定時(shí)間后把產(chǎn)物一次性取出，反響是分批進(jìn)行的。物料在反響器內(nèi)的流動(dòng)狀況是相同的，經(jīng)歷的反響時(shí)間也是相同的。對(duì)于(duìyú)流動(dòng)反響器，物料不斷地參加反響器，又不斷地離開反響器?？疾煳锪显诜错懫鲀?nèi)的流動(dòng)狀況。有的物料正常的通過反響器，有的物料進(jìn)入反響器的死角，有的物料短路〔即近路〕通過反響器，有的物料在反響器內(nèi)回流。第一頁，共62頁。1第三章理想流動(dòng)(liúdòng)反響器

在流動(dòng)反響器中物料的流動(dòng)狀況不相同，造成物料濃度不均勻，經(jīng)歷的反響時(shí)間不相同，直接影響反響結(jié)果。物料在反響器內(nèi)的流動(dòng)狀況看不見摸不著。人們采用流動(dòng)模型來描述物料在反響器內(nèi)的流動(dòng)狀況。流動(dòng)模型分類(fēnlèi)如下：平推流模型全混流模型

理想流動(dòng)模型流動(dòng)模型非理想流動(dòng)模型特別強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于流動(dòng)反響器，必須考慮物料在反響器內(nèi)的流動(dòng)狀況；流動(dòng)模型是專指反響器而言的。平推流模型(móxíng)全混流模型(móxíng)第二頁，共62頁。2第三章理想(lǐxiǎng)流動(dòng)反響器

第一節(jié)流動(dòng)模型概述3－1反響器中流體的流動(dòng)模型一、物料質(zhì)點(diǎn)、年齡、奉命及其返混1.物料質(zhì)點(diǎn)物料質(zhì)點(diǎn)是指代表物料特性的微元或微團(tuán)。物料由無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成(zǔchénɡ)。年齡是對(duì)反響器內(nèi)質(zhì)點(diǎn)而言，指從進(jìn)入反響器開始到某一時(shí)刻，稱為年齡。壽命是對(duì)離開反響器的質(zhì)點(diǎn)而言，指從進(jìn)入反響器開始到離開反響器的時(shí)間。第三頁，共62頁。3〔1〕返混指流動(dòng)反響器內(nèi)不同年齡質(zhì)點(diǎn)間的混合。

在間歇反響器中，物料(wùliào)同時(shí)進(jìn)入反響器，質(zhì)點(diǎn)的年齡都相同，所以沒有返混。

在流動(dòng)反響器中，存在死角、短路和回流等工程因素，不同年具的質(zhì)點(diǎn)混合在一起，所以有返混。第四頁，共62頁。4〔2〕返混的原因

a.機(jī)械攪拌引起物料質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向和主體流動(dòng)方向相反，不同年齡的質(zhì)點(diǎn)混合在一起；

b.反響器結(jié)構(gòu)造成(zàochénɡ)物料流速不均勻，例如死角、分布器等。

造成(zàochénɡ)返混的各種因素統(tǒng)稱為工程因素。在流動(dòng)反響器中，不可防止的存在工程因素，而且?guī)в须S機(jī)性，所以在流動(dòng)反響器中都存在著返混，只是返混程度有所不同而已。第五頁，共62頁。5二、理想流動(dòng)模型〔活塞流模型、理想置換模型、理想排擠模型〕

平推流模型認(rèn)為物料進(jìn)入反響器后沿著流動(dòng)方向象氣缸里的活塞一樣向前移動(dòng)，彼此不相混合。1〕模型特點(diǎn)〔1〕物料參數(shù)〔溫度、濃度、壓力等〕沿流動(dòng)方向連續(xù)變化；〔2〕垂直于流動(dòng)方向的任一截面上的物料參數(shù)相同〔沒有邊界層〕；〔3〕沿流動(dòng)方向的截面間不相混合；〔4〕質(zhì)點(diǎn)的奉命相同，任一截面上的質(zhì)點(diǎn)的年齡相同；〔5〕返混＝0,不同年齡的質(zhì)點(diǎn)不相混合〔參見〔3〕〕。2〕適用范圍

管式反響器：L/D較大(jiàodà)，流速比較大(jiàodà)。第六頁，共62頁。6〔理想混合模型、連續(xù)攪拌槽式反響器模型〕全混流模型認(rèn)為物料進(jìn)入反響器后，在一瞬間，進(jìn)入反響器的新鮮物料和反響器內(nèi)的物料到達(dá)完全混合。1〕模型特點(diǎn)：〔1〕反響器內(nèi)物料質(zhì)點(diǎn)完全混合，物料參數(shù)處處相同，且等于出口處的參數(shù)；〔2〕同一時(shí)刻進(jìn)入反響器的新鮮物料在瞬間分散(fēnsàn)混合，〔3〕反響器內(nèi)物料質(zhì)點(diǎn)的年齡不同。同一時(shí)刻離開反響器的物料中，質(zhì)點(diǎn)的壽命也不相同?！?〕返混＝∞2〕適用范圍：攪拌反響器，強(qiáng)烈攪拌。第七頁，共62頁。7三、非理想流動(dòng)模型實(shí)際反響器存在著程度不一的工程因素，流動(dòng)狀況不同程度的偏離理想流動(dòng)，稱為非理想流動(dòng)。非理想流動(dòng)模型

在理想流動(dòng)模型的根底上考慮非理想因素的流動(dòng)模型，稱為理想流動(dòng)模型。常用的非理想流動(dòng)模型有：1〕軸向混合模型2〕多級(jí)串聯(lián)(chuànlián)全混流模型

目前大局部非理想流動(dòng)模型都是以平推流模型為根底開展而成的。第八頁，共62頁。8四、流動(dòng)狀況對(duì)化學(xué)反響的影響(yǐngxiǎng)流動(dòng)狀況對(duì)化學(xué)反響的影響(yǐngxiǎng)有兩方面：物料質(zhì)點(diǎn)的濃度和在反響器內(nèi)的停留時(shí)間。

間歇反響器、平推流反響器和全混流反響器中物料質(zhì)點(diǎn)的濃度變化如圖3－2所示。間歇反響器和平推流反響器的反響推動(dòng)力ΔCA均大于全混流反響器的ΔCA。實(shí)際上是物料的濃度不同，反響速率不同。

物料從進(jìn)入反響器開始到離開反響器的時(shí)間稱為停留時(shí)間，實(shí)際上是物料質(zhì)點(diǎn)的壽命。

第九頁，共62頁。9物料質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入反響器開始所經(jīng)歷的反響時(shí)間稱為反響時(shí)間。對(duì)于離開反響器的物料質(zhì)點(diǎn)而言，反響時(shí)間通常不等于停留時(shí)間，但目前一般(yībān)以停留時(shí)間來衡量反響時(shí)間。

平推流反響器：同一時(shí)刻離開反響器的物料質(zhì)點(diǎn)的停留時(shí)間相同，即所有物料質(zhì)點(diǎn)的反響時(shí)間相同；

全混流反響器：同一時(shí)刻離開反響器的物料質(zhì)點(diǎn)的停留時(shí)間各不相同，從0→∞，物料質(zhì)點(diǎn)的反響時(shí)間各不相同。

非理想流動(dòng)反響器：同一時(shí)刻離開反響器的物料質(zhì)點(diǎn)的停留時(shí)間的分布狀況介于平推流反響器和全混流反響器之間，其反響時(shí)間也介于其間。第十頁，共62頁。103－2反響器設(shè)計(jì)(shèjì)的根本方程反響器設(shè)計(jì)(shèjì)的根本內(nèi)容選擇適宜的反響器形式確定最正確的工藝條件計(jì)算所需反響器體積反響器設(shè)計(jì)(shèjì)的根本方程物料衡算方程

某組分累積量=

某組分流入量－某組分流出量－某組分反響消耗量熱量衡算方程

帶入的熱焓＝

＝帶出的熱焓+反響熱+熱量的累積+傳給環(huán)境的熱量動(dòng)量衡算方程上述為反響器設(shè)計(jì)(shèjì)的根本方程，在列出這些方程時(shí)，需要?jiǎng)恿W(xué)方程和流動(dòng)模型。第十一頁，共62頁。113－3間歇反響器一、間歇反響器的特征

工業(yè)上充分?jǐn)嚢璧拈g歇反響器接近于理想間歇反響器，如圖3－5。反響器內(nèi)物料到達(dá)分子尺度均勻，濃度處處相等，可排除物質(zhì)傳遞(chuándì)對(duì)反響過程的影響。反響器內(nèi)各處溫度相等，不需考慮反響器內(nèi)熱量傳遞(chuándì)。反響物料同時(shí)參加又同時(shí)取出，物料的反響時(shí)間相同。第二節(jié)理想流動(dòng)(liúdòng)反響器第十二頁，共62頁。12二、間歇反響器性能的數(shù)學(xué)描述反響時(shí)間(shíjiān)～xA的關(guān)系

在反響器中，物料濃度和溫度是均勻的，只隨反響時(shí)間(shíjiān)變化，可以通過物料衡算求出反響時(shí)間(shíjiān)t和xA的關(guān)系式。衡算對(duì)象：關(guān)鍵組分A衡算基準(zhǔn)：整個(gè)反響器〔V〕在dt時(shí)間(shíjiān)內(nèi)對(duì)A作物料衡算：[A流入量]=[A流出量]+[A反響量]+[A累積量]0=0＋+第十三頁，共62頁。13積分(jīfēn)：等容過程(guòchéng)：上式適用于等容、變溫和(wēnhé)等溫的各種反響系統(tǒng)。第十四頁，共62頁。14由式〔3－5〕，只要反響動(dòng)力學(xué)方程就能計(jì)算反響時(shí)間。一般(yībān)采用數(shù)值積分或圖解法。如圖3－6所示。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)曲線，然后(ránhòu)求取之間曲線(qūxiàn)下的面積即為t/CA0。同樣也可作出曲線，然后求取之間曲線下的面積即為反響時(shí)間t，如圖3－7所示。第十五頁，共62頁。15圖解(tújiě)積分示意圖t/cA0[rA]-1xxAfxA0t[rA]-1CACAfCA0第十六頁，共62頁。162.實(shí)際操作時(shí)間

實(shí)際操作時(shí)間=反響(fǎnxiǎng)時(shí)間(t)+輔助時(shí)間(t’)輔助時(shí)間包括加料、調(diào)溫、缷料和清洗等時(shí)間。VR=V’(t+t’)式中V’為單位時(shí)間所處理的物料量。第十七頁，共62頁。17三、間歇反響器中的單反響設(shè)有單一(dānyī)反響A→P動(dòng)力學(xué)方程為n＝1時(shí)，按式〔3－5〕剩余(shèngyú)濃度式或轉(zhuǎn)化率公式(gōngshì)：剩余濃度式是計(jì)算經(jīng)反響后剩余A的濃度，而轉(zhuǎn)化率式是計(jì)算A的利用率，根據(jù)工藝要求可以公式〔3－5〕計(jì)算。間歇反響中反響速率、轉(zhuǎn)化率和剩余濃度的計(jì)算結(jié)果列于表3－1。第十八頁，共62頁。18反應(yīng)級(jí)數(shù)反應(yīng)速率殘余濃度式轉(zhuǎn)化率式n=0n=1n=2n級(jí)n≠1表3－1理想(lǐxiǎng)間歇反響器中整級(jí)數(shù)單反響的反響結(jié)果表達(dá)式第十九頁，共62頁。19由表中所列結(jié)果，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。對(duì)于任一級(jí)反響(fǎnxiǎng)，當(dāng)CA0、xAf或CAf確定后，kt即為定值：

當(dāng)k↗，t↘；當(dāng)k↘，t↗。對(duì)于任一級(jí)反響(fǎnxiǎng)都是如此。當(dāng)轉(zhuǎn)化率xAf確定后，反響(fǎnxiǎng)時(shí)間與初始濃度的關(guān)系和反響(fǎnxiǎng)級(jí)數(shù)有關(guān)。0級(jí)反響：，成正比1級(jí)反響：，無關(guān)2級(jí)反響：，成反比利用上述的反響特性，可以定性判別(pànbié)反響級(jí)數(shù)，例如確定xAf，然后測(cè)定的關(guān)系，判別(pànbié)反響級(jí)數(shù)。第二十頁，共62頁。203.剩余濃度(nóngdù)和反響時(shí)間的關(guān)系〔轉(zhuǎn)化率和反響時(shí)間的關(guān)系〕0級(jí)反響：，直線下降1級(jí)反響：較緩慢下降2級(jí)反響：緩慢下降對(duì)于一級(jí)或二級(jí)不可逆反響，在反響后期CA的下降速率，即xA的上升速率相當(dāng)緩慢，假設(shè)追求過高的轉(zhuǎn)化率或過低的剩余濃度(nóngdù)，那么在反響后期要花費(fèi)大量的反響時(shí)間。第二十一頁，共62頁。21例3－1中，由計(jì)算可知，當(dāng)轉(zhuǎn)化率為0.5時(shí)，t＝0.535h，當(dāng)轉(zhuǎn)化率為0.9時(shí)，t＝4.81h，當(dāng)轉(zhuǎn)化率為0.99時(shí)，t＝52.9h。所以(suǒyǐ)，不能片面追求轉(zhuǎn)化率，導(dǎo)致反響時(shí)間過長(zhǎng)，大幅度增加操作費(fèi)用。第二十二頁，共62頁。223－4平推流反響器一、平推流反響器特點(diǎn)

平推流反響器是指物料的流動(dòng)狀況符合平推流模型，該反響器稱為平推流反響器，常用PFR表示(biǎoshì)。

平推流模型是一種理想流動(dòng)模型，所以平推流反響器是一種理想反響器，實(shí)際反響器中物料的流動(dòng)，只能以不同的程度接近平推流，不可能完全符合平推流。

平推流反響器具有以下特點(diǎn)：物料參數(shù)〔溫度、濃度、壓力等〕沿流動(dòng)方向連續(xù)變化，不隨時(shí)間變化；任一載面上的物料參數(shù)相同，反響速率只隨軸向變化；反響物料在反響器內(nèi)停留時(shí)間相同，即反響時(shí)間相同；返混＝0第二十三頁，共62頁。23二、平推流反響器計(jì)算的根本公式反響器體積VR衡算對(duì)象：關(guān)鍵組分(zǔfèn)A衡算基準(zhǔn)：微元體積dVR在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)A作物料衡算：[A流入量]－[A流出量]－[A反響量]＝[A累積量]所以(suǒyǐ)：積分(jīfēn)：上式是平推流反響器體積計(jì)算的普遍式，適用于等溫、非等溫、等容和非等容等過程。第二十四頁，共62頁。24對(duì)于等容過程，反響器進(jìn)口(jìnkǒu)與出口流量均為V0,故：比照間歇(jiànxiē)反響器：可知，二者具有一定(yīdìng)的等效性。第二十五頁，共62頁。25三、等溫平推流反響器的計(jì)算

等溫平推流反響器是指反響物料溫度相同，不隨流動(dòng)(liúdòng)方向變化。

將代入平推流反響(fǎnxiǎng)器體積計(jì)算公式假設(shè)(jiǎshè)為等容過程那么等溫等容過程平推流反響器計(jì)算式見表3－2第二十六頁，共62頁。26反應(yīng)級(jí)數(shù)反應(yīng)速率反應(yīng)器體積轉(zhuǎn)化率式n=0n=1n=2n級(jí)n≠1表3－2等溫等容平推流反響(fǎnxiǎng)器計(jì)算式第二十七頁，共62頁。27四、變溫平推流反響器

變溫平推流反響器，其溫度、反響物系濃度、反響速率均沿流動(dòng)方向變化，需要聯(lián)立物料衡算式和熱量衡算方程式，再結(jié)合動(dòng)力學(xué)方程求解(qiújiě)。在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，有物料衡算：熱量(rèliàng)衡算：對(duì)象為dVR[物料帶入熱量(rèliàng)]－[物料帶走熱量(rèliàng)]－[傳向環(huán)境熱量(rèliàng)]－[反響熱]＝0式中分別為i組分的摩爾流量、i組分的等壓摩爾熱容、微元體積中物料溫度(wēndù)、環(huán)境溫度(wēndù)、反響熱〔放熱為負(fù)，吸熱為正〕第二十八頁，共62頁。28由物料衡算和熱量(rèliàng)衡算及動(dòng)力學(xué)方程三者聯(lián)立，采用差分法或Runge-Kutta法求解。當(dāng)過程為等溫或絕熱過程時(shí)，可以簡(jiǎn)化。

熱量(rèliàng)衡算式簡(jiǎn)化為由那么(nàme)有積分式中A為換熱面積第二十九頁，共62頁。29熱量(rèliàng)衡算式簡(jiǎn)化為由那么(nàme)有令稱為絕熱溫升，即為在絕熱條件下組分A完全反響(fǎnxiǎng)時(shí)物料的溫升。那么積分之，得當(dāng)xA0=0,有第三十頁，共62頁。303－5全混流反響器

全混流反響器是指物料流動(dòng)狀況符合全混流模型，該反響器稱為全混流反響器〔CSTR〕.在實(shí)際反響器中，連續(xù)攪拌釜式反響器由于強(qiáng)烈攪拌，物料混合(hùnhé)均勻，其流動(dòng)狀況接近全混流。一、全混流反響器的特點(diǎn)反響器內(nèi)物料參數(shù)〔濃度、溫度等〕處處相等，且等于(děngyú)物料出口處的物料參數(shù)。物料參數(shù)不隨時(shí)間而變化；反響速率均勻，且等于(děngyú)出口處的速率，不隨時(shí)間變化。返混＝∞第三十一頁，共62頁。31二、全混流反響器計(jì)算的根本公式反響器體積VR衡算對(duì)象(duìxiàng)：關(guān)鍵組分A衡算基準(zhǔn)：整個(gè)反響器〔V〕穩(wěn)定狀態(tài)：[A流入量]－[A流出量]－[A反響量]＝0式中指按出口濃度計(jì)算(jìsuàn)的反響速率。第三十二頁，共62頁。32假設(shè)(jiǎshè)那么物料(wùliào)衡算方程為[A流入量]－[A流出量]－[A反響量]＝0所以(suǒyǐ)上述公式均為普遍式，全混流反響器一般為等溫反響器，公式可用于等容過程和非等容過程。第三十三頁，共62頁。33表3－3列出了平推流反響器和全混流反響器的反響結(jié)果(jiēguǒ)比較，其中2.物料(wùliào)平均停留時(shí)間τ

對(duì)于等容過程，物料(wùliào)平均停留時(shí)間為，這是對(duì)等容過程(guòchéng)而言。第三十四頁，共62頁。34平推流反響(fǎnxiǎng)器與全混流反響(fǎnxiǎng)器的比較第三十五頁，共62頁。353－6多級(jí)全混流反響(fǎnxiǎng)器的串聯(lián)及優(yōu)化設(shè)有一反響，A的初始濃度為CA0，反響結(jié)束后最終濃度為CAf,反響的平衡濃度為CA*，考察平推流反響器和全混流反響器的濃度推動(dòng)力。由圖示，顯然(xiǎnrán)有，ΔCA平>ΔCA全平推流流反響器中的濃度推動(dòng)力大于全混流反響器中的濃度推動(dòng)力。結(jié)果，平推流反響器體積小于全混流反響器體積。第三十六頁，共62頁。36濃度(nóngdù)分布------推動(dòng)力反響(fǎnxiǎng)推動(dòng)力隨反響(fǎnxiǎng)時(shí)間逐漸降低反響推動(dòng)力隨反響器軸向長(zhǎng)度(chángdù)逐漸降低反響推動(dòng)力不變，等于出口處反響推動(dòng)力第三十七頁，共62頁。37平推流反響器的物料參數(shù)如濃度等沿流動(dòng)方向變化。對(duì)于等溫反響，很難控制整個(gè)反響器內(nèi)物料溫度均勻。對(duì)于全混流反響器，物料參數(shù)得均勻的，對(duì)于物料溫度的控制比較容易。在有機(jī)反響中，特別是多重反響，要求反響過程中物料濃度溫度等參數(shù)保持，否那么極易發(fā)生副反響，所以一般選擇(xuǎnzé)全混流反響器。為了滿足工藝要求，又要提高反響推動(dòng)力，人們把一個(gè)大的反響器分割成m個(gè)小的全混流反響器，然后串聯(lián)起來，稱為“多級(jí)串聯(lián)全混流反響器〞。第三十八頁，共62頁。38設(shè)有4級(jí)串聯(lián)全混流反響器，其濃度推動(dòng)力ΔCA多=(CA1－CA*)1+(CA2－CA*)2+(CA3－CA*)3+(CA4－CA*)4顯然(xiǎnrán)ΔCA平>ΔCA多>ΔCA全當(dāng)級(jí)數(shù)為∞，那么ΔCA平＝ΔCA多一、多級(jí)全混流反響器的濃度(nóngdù)特征第三十九頁，共62頁。39VR1CA1CAmCAiCAi-1CA2VRmVR2VRiVRi-1CA0CAmV0V0V0V0V0V0CAiCAi-1CA2CA1第四十頁，共62頁。40二、多級(jí)全混流反響(fǎnxiǎng)器的計(jì)算解析計(jì)算多級(jí)全混流反響(fǎnxiǎng)器串聯(lián)操作如下圖。假設(shè)：穩(wěn)定狀態(tài)，等溫，等容。對(duì)第i級(jí)作A的物料衡算，那么有那么(nàme)或多級(jí)全混流反響器的級(jí)數(shù)一般為2－3級(jí)，所以可以按上式從第1級(jí)開始逐級(jí)計(jì)算(jìsuàn)，根據(jù)不同的條件來計(jì)算(jìsuàn)反響器體積，級(jí)數(shù)或者最終轉(zhuǎn)化率。第四十一頁，共62頁。41對(duì)于一級(jí)不可逆反響，可以直接建立級(jí)數(shù)m和最終轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系(guānxì)，不必逐級(jí)計(jì)算。

公式(gōngshì)可化為第四十二頁，共62頁。42即將上述(shàngshù)諸式相乘得：第四十三頁，共62頁。43對(duì)于(duìyú)等容過程故：

當(dāng)每級(jí)體積(tǐjī)相等時(shí)，那么(nàme)公式可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為：或總體積：第四十四頁，共62頁。44對(duì)于非一級(jí)反響，采用解析法計(jì)算比較麻煩(máfan)，一般采用圖解法計(jì)算。1〕等溫等容過程，且各級(jí)體積相同?！?〕圖解法根本原理

由知可以(kěyǐ)分別作出和線，兩線交點(diǎn)(jiāodiǎn)的橫坐標(biāo)即為CAi第四十五頁，共62頁。45〔2〕作圖步驟(bùzhòu)圖上標(biāo)出動(dòng)力學(xué)曲線(qūxiàn)OM的直線與OM線交于A1點(diǎn)，其橫坐標(biāo)即為CA1c.由于各級(jí)(ɡèjí)溫度相同，所以各級(jí)(ɡèjí)的動(dòng)力學(xué)線均為OM線；又為等容過程，各級(jí)(ɡèjí)體積相等過作的平行線，與OM曲線交于A2,其橫坐標(biāo)即為CA2,如此下去，當(dāng)最終濃度等于或小于規(guī)定出口濃度時(shí)，所作平行線的根數(shù)就是反響器級(jí)數(shù)。b.以初始濃度為起點(diǎn)，過CA0作斜率為第四十六頁，共62頁。46等溫、等體積情況(qíngkuàng)的圖解計(jì)算-1/CA1CA0CArACA2CA3rA=kf(CA)A1A2A3CAm第四十七頁，共62頁。472)等容、各級(jí)體積相同，但溫度不同如果(rúguǒ)各級(jí)溫度不同，那么需作出各級(jí)的動(dòng)力學(xué)曲線OM1、OM2……然后依次作出CA0A1、CA1A2、CA2A3……求出CA1、CA2、CA3……3)等容、等溫但各級(jí)體積不同如果(rúguǒ)各級(jí)體積不相同，那么的各直線(zhíxiàn)斜率不相同，如圖依次作出依次作出CA0A1、CA1A2、CA2A3……求出CA1、CA2、CA3……第四十八頁，共62頁。48等容、各級(jí)體積(tǐjī)相同，但溫度不同-1/CA1CA0CArACA2CA3rA=kf(CA)A1A2A3M1M2M3第四十九頁，共62頁。49等容、等溫但各級(jí)體積(tǐjī)不同CA1CA0CArACA2CA3rA=kf(CA)A1A2A3CAm-1/2-1/3-1/1第五十頁，共62頁。50三、多級(jí)全混流反響(fǎnxiǎng)器的串聯(lián)的優(yōu)化當(dāng)物料處理量、進(jìn)料組成及最終轉(zhuǎn)化率相同時(shí)，如何確定(quèdìng)級(jí)數(shù)m和各級(jí)的體積，使總體積最小。考察各級(jí)轉(zhuǎn)化率xA1、x-A2、……x-Am和反響器體積VR的關(guān)系，最正確分配xA1、xA2、……xAm－1，使VR最小。第五十一頁，共62頁。51為使VR最小，將上式分別(fēnbié)對(duì)xA1、xA2、……xAm－1求偏導(dǎo)數(shù)，并令之為零：對(duì)于等溫等容過程(guòchéng)，計(jì)算VR，那么有從以上(yǐshàng)共m-1個(gè)方程，可解出m-1個(gè)待定量(xA1、xA2、……xAm－1