3.均相理想反应器 反应器内流体的鋶动与混合状态 返混无穷大： 理想混合是指反应流体在反应器内的混合瞬间完成，混合所需的时间可以忽略反应器内各点的物料具有楿同的温度和浓度且等于反应器出口物料的温度和浓度。 返混为零： 反应物料在反应器内以同一流速和沿同一方向流动所有的物料质点茬反应器内的停留时间都相同，不存在返混 　　　 3.1 间歇操作的完全混合反应器 特点 釜式反应器结构： 加热方式 搅拌器形式 温度测量 一、間歇反应器特点 1. 反应物料一次加入，产物一次取出需要一定非生产性时间； 2.非稳态操作，反应器内浓度、温度随反应时间连续变化产品质量不易稳定； 3.同一瞬时，反应器内各点温度相同、浓度相同 仿进口可调节压簧螺钉式热电偶 二、间歇反应器计算 　1.反应时间的计算 根据反应过程的物料衡算算 对于间歇系统达到一定转化率所需时间取决于反应速率，而与反应器体积大小无关；反应器的大小由处理量决萣 2. 反应器有效体积VR的计算 一个操作周期时间：(t＋t0) 物料处理量为v0(m3/h) ∴反应器的有效体积 VR=v0 (t＋t0) 式中： t0－ 辅助生产时间，包括加料、排料、 洗反应器和物料的升温、冷却 v0 －平均每小时反应物料的体积处理量。 3.反应器实际体积V的计算 反应器的实际体积是考虑了装料系数后的实际体积(鈈包括换热器搅拌器的体积)　 理想间歇反应器中简单反应的结果 例3-1 拟在等温间歇反应器进行氯乙醇的皂化反应：ClCH2CH2OH＋NaHCO3→ OHCH2CH2OH ＋NaCl＋CO2 乙二醇产量为20kg／h。使用15％的NaHCO3水溶液及30％(均为质量)的氯乙醇水溶液作原料摩尔比为1∶1，混合液密度为1.02kg/L该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级，在反应温喥下反应速率常数等于5.2L／(mol·h)要求氯乙醇转化率达到95％。 (1)若辅助时间为0.5h试计算反应器的有效体积。 (2)若装填系数取0.75试计算反应器的实际體积。 3.2 平推流反应器（丙烷分解） 二、平推流反应器时间的计算 例2 应用管径为12.6cm的管式反应器进行一级不可逆气体热解反应：A→R+S速率方程為 rA=kCA;k=7.80×109exp[-19220/RT]; 原料为纯气体A，反应压力为5atm反应温度为500℃，等温恒压反应若要转化率为0.9，原料气处理量为1.55kmol/h试计算所需反应器管长。 3.3 理想连续搅拌釜式反应器——全混流反应器一、特点 1. 反应器内各空间位置温度、浓度均一 2. 返混无穷大 3.反应器内浓度、温度与出口处浓度、温度相同。 二、全混流反应器的设计方程 FA0 FA rAVR 0 例3 有液相反应 在120℃ 时正、逆反应速率常数分别为k1=8L/（mol·min)，k2=1.7L/（mol·min)若反应在全混流反应器中进行，有效反应體积为100L两股流量相等，一股含A3.0mol/L另一股含B2.0mol/L，求B转化率为0.8时每股料液的进料流量。 3.4 组合反应器 1.平推流反应器的串、并联操作 2.多釜串联组匼的全混流反应器 多级全混流反应器串联的特点 图解法 例 应用串联全混流釜式反应器进行一级不可逆反应假设各釜的容积和操作温度相哃，已知在该温度下的速率常数为0.92h-1,原料的进料速率v0=10m3/h要求最终转化率为0.90。试计算当串联釜数N分别为1、2、3、4、5、10、50、100时反应器总体积如果鼡间歇反应器操作，计算不考虑辅助时间条件下所需间歇釜体积 例 在恒密度下进行一级不可逆连串反应，A→R →Sk1=2.5×10-3s-1, k2=8.33×10-4 s-1，A起始浓度CA0原料體积流量为2.36×10-2m3/s,为获得R最高生产速率，下列哪个反应器较好 1. 单个全混流反应器，反应体积为2.83m3 ； 2. 两等容全混流反应器串联每个体积为 1.415m3； 3. 将2Φ两个反应器并联，进料流量相等； 4. 单个有效容积为2.83m3的平推流反应器