管式反应器的结构
管式反应器的计算
?管式反应器的结构
在化工生产中，连续操作的长径比较大的管式反应器可以近似看
成是理想置换流动反应器。
它既适用于液相反应，又适用于气相反应。由于 PFR能承受较高的
压力，用于加压反应尤为合适。具有容积小、比表面大、返混少、反
应参数连续变化、易于控制的优点，但对于慢速反应，则有需要管子
长，压降大的不足。
管式反应器结构主要有直管式、盘管式、多管式等。
?管式反应器的计算
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应物的累积量
元体积内反
微元时间微
的反应物量
体积内转化掉
微元时间微元
积的反应物量
离开微元体
微元时间内
积的反应物量
进入微元体
微元时间内
0
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Af
A
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RA x
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Af
A
xRA
CA x
A
V d xc
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? PFR基础设计式
τC：空时,为反应器有效体积与物料初始进料的体积流量的比值,h
τ：停留时间,为反应器有效体积与反应器内物料的体积流量的比值。
SV：空速,对于均相反应，空速是空时的倒数,h-1
注意：由于反应过程物料的密度可能发生变化，体积流量也将随之
变化，只有在恒容过程，称为物料在反应器中的停留时间才是准确的。
即 τC =τ
? 求解方法
? 解析法
恒温恒容不可逆 PFR的计算
零级反应,
一级反应,
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1
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Ax A
A A A
A
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C C x
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1
A
AA
C
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二级反应,
就反应过程而言,PFR和 BR两种反应器具有相同的效率。因 BR是间
歇过程，存在非生产时间，其生产能力低于 PFR。
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( 1 ) ( 1 )
Ax AA
A
A A A A A A
d x xC
k C x k C x k C C
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?图解法：与 BR相同
当（ -rA）不能用解析式表达或表达式较复杂时