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3 非理想流动反应器13.1 概述
理想反应器
◆ 间歇充分搅拌反应器→BR，无返混
◆ 长直流管式反应器→PFR，无返混
◆ 连续搅拌反应器→CSTR，完全返混实际反应器
◆ 流体元—流体流动时独立存在的最小单元
◆ 流体流动：流速分布；扩散；对流等
◆ 设备设计：短路；死区；（沟流）
◆ 停留时间分布：?!?x!?mdash;?!?/p>
◆ 部分返混3 非理想流动反应器2连续流动反应器的性能等效逼近
◆ 实际反应器返混程度介于PFR和CSTR之间
◆ 实际反应器行为 ? ?理想反应器·返混修正（流动分布）
? BR：+ 概率平均
? PFR：+ 轴向扩散（增加返混）
? CSTR：+ 多级槽效应（减弱返混）（一）基本概念3停留时间：物料（质点）从进入反应器开始，到离开反应器为止，在反应器中总共逗留的时间。这个时间也就是质点的寿命
混合、返混（Back mixing）及其区别
停留时间分布研究的主要应用
◆ 诊断型； ◆ 设计型4返 混物料在反应器内不仅有空间上的混合而且有时间上的混合，这种混合过程称为返混。物料在反应器内必然涉及到混合，即原来在反应器内不同位置的物料而今处于同一位置。如果原来在反应器不同位置的物料是在同一时间进入反应器的，发生混合作用时，这种混合称为简单混合。如果原来在不同位置的物料是在不同时间进入反应器的，由于反应时间不同，因此物料的浓度是不同的，两者混合后混合物的浓度与原物料的浓度不同，这种混合过程称为返混P72。（二）返混对反应过程的影响5 停留时间分别为t1和t2物料混合的反应速率不等于两者反应速率的平均值，即：3.2 流体在反应器内的停留时间分布6 ◆ 完全不返混反应器（PFR）
◆ 完全返混反应器（CSTR）
◆ 部分返混反应器 在这类反应器中物料之间存在一定程度的返混，但并未达到充分返混的程度，现将这类反应器称为非理想流动反应器。
定量描述—引入概率论的方法
物料在反应器中的逗留时间（年龄）分布是一个随机过程，可用相应概率分布规律函数定量描述（三）按返混程度对反应器分类7活塞流反应器和全混流反应器是两种理想流动模型，是反应器内物料混合的两个极端情况，实际反应器中流体的流动状况往往偏离理想流动，存在一定程度的返混而介于两者之间。在研究上，往往从理想流动出发，找出非理想流动与理想流动的偏离，并寻求度量偏离程度的方法，由此建立非理想流动模型。 停留时间分布概述8非理想流动对理想流动的偏离引起实际反应器流动偏离理想流动的原因多种多样。
①沟流或短路：部分粒子易于在反应器中阻力最小、路程最短的通路以较其它流体粒子快得多的速度流过；
②死角：器内与主流相比移动非常慢(小一个数量级)或停滞不前的区域；
③旁路：专指流体粒子偏离了流动的轴心，而沿阻力小的边缘区域流动。9几种实际反应器中的非理想流动如图所示。 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ，(c) F(0.8)，(d) E(0.8)，(e) E(1.2)
(2) 若反应器为CSTR，试求： (a) F(1)，(b) E(1)，(c) F(0.8)，(d) E(0.8)，(e) E(1.2)
(3) 若反应器为一非理想流动反应器，试求
(a)F(∞)，(b) F(0)，(c) E(∞)，(d) ，(e) 91解:9293解:949.请推导层流流动系统的物料停留时间分布密度函数和停留时间分布函数。
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