制藥工程原理與設(shè)備反應(yīng)器基本理論

制藥工程原理與設(shè)備反應(yīng)器基本理論1第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月激勵(lì)曲線二CSTR應(yīng)答曲線2第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月停留時(shí)間分布函數(shù)與分布密度函數(shù)階躍法：設(shè)示蹤劑的濃度為C0，物料流量為v，反應(yīng)器容積為VR，在dτ時(shí)間內(nèi)對示蹤劑進(jìn)行物料衡算：3第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月4第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月全混流無因此方差的求值：5第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月全混流無因此方差的求值：6第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月三實(shí)際流型的停留時(shí)間分布多釜串聯(lián)模型實(shí)際反應(yīng)器等價(jià)用N個(gè)等體積的全混流反應(yīng)器模擬實(shí)際反應(yīng)器7第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月等價(jià)的要求：物料的進(jìn)料狀況不變，依然為v；關(guān)鍵組分的總轉(zhuǎn)化率不變；反應(yīng)的總時(shí)間（物料的平均停留時(shí)間）不變。8第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）N級串聯(lián)釜的停留時(shí)間分布函數(shù)對第i級示蹤劑作物料衡算：9第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月一階線性微分方程：通解：10第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月對第1級：11第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月對第2級：12第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月對第3級：13第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第1級：第2級：第3級：……第N級：14第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月15第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月16第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月無因次方差：17第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月無因次方差：18第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月無因次方差：19第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月無因次方差：20第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月例題：采用脈沖法測定某反應(yīng)器的停留時(shí)間分布，測得不同停留時(shí)間與濃度的關(guān)系如下表所示：應(yīng)用此反應(yīng)器進(jìn)行某擬一級不可逆反應(yīng)，已知此反應(yīng)在CSTR中在相同反應(yīng)條件，相同平均停留時(shí)間下，其出口轉(zhuǎn)化率為80%，試求：（1）反應(yīng)器各停留時(shí)間分布密度函數(shù)值，平均停留時(shí)間，方差；（2）若實(shí)際反應(yīng)在上述反應(yīng)器中反應(yīng)時(shí)流型可以用多釜串聯(lián)模型描述，求相應(yīng)的釜數(shù)以及反應(yīng)器出口物料的轉(zhuǎn)化率。τ（s）1020304050607080C(τ)(g/L)0355421021第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月解：①τ（s）1020304050607080C(τ)(g/L)03554210E(τ)00.0150.0250.0250.0200.0100.005022第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月23第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月一級不可逆反應(yīng)在CSTR中反應(yīng)時(shí)串聯(lián)釜的單釜停留時(shí)間

②24第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)1PFR與CSTR的方差：2多釜串聯(lián)模型：25第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月3多釜串聯(lián)模型描述實(shí)際反應(yīng)器的計(jì)算方法：①停留時(shí)間分布的計(jì)算26第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月②理想反應(yīng)器停留時(shí)間分布的計(jì)算間歇式反應(yīng)器、PFRCSTR基礎(chǔ)式零級反應(yīng)一級反