问答题
微观流体在全长10m的等温管式非理想流动反应器中进行2级不可逆液相反应,其反应速率常数k=0.266L/(mol·s),进料浓度cA0=1.6mol/L,物料在反应器内的线速度为0.25m/s。实验测得反应器出口转化率为80/%,为了减少返混的影响,现将反应器长度改为40m,其他条件不变,试估计延长后的反应器出口转化率是多少?
【正确答案】反应器出口转化率:XA=94/%,原因是减小了返混程度。
【答案解析】[思路] 首先求出反应器长度为10m时的空时τ和kcA0τ值。利用kcA0τ与1-XA值,在《反应工程》(李绍芬2000)图5.23中可查得:Da/uL=4,所以轴向有效分散系数
Da=4uL
当反应器长度改为40m时,其空时应增大,所以,kcA0τ'值也增大,但反应器长度改变不影响轴向分散,故轴向有效分散系数Da值不变,所以可求得反应器增长后的Da/uL值,再利用图5.23,由kcA0τ'与Da/uL'值查图得:1-XA。最后求得反应器出口转化率XA。显然是由于反应器长度加大后,轴向返混减小,致使出口转化率提高。