1简述等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系?
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答:空时是反应器的有效容积与进料流体的容积流速之比。反应时间是反应物 料进入反应
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器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间。停 留时间是指反应物进入反应器的时刻算起到离开反应器内共停留了多少时间。山 于平推流反应器内物料不发生返混,具有相同的停留时间且等于反应时间,恒容 时的空时等于体积流速之比,所以三者相等。
2停留时间分布密度函数E (t)的含义?
答:在定常态下的连续稳定流动系统中,相对于某瞬间t二0流入反应器内的流体,在反 应
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器出口流体的质点中,在器内停留了 t到t+dt之间的流体的质点所占的分率为E (t) 八、 「呦力= 1.0
dt (②分)。」() 。
3.停留时间分布函数F (t)的含义?
答:在定常态下的连续稳定流动系统中,相对于某瞬间t二0流入反应器内的流体在出口 流体中停留时间小于t的物料所占的分率为F (t)o
4. 简述描述停留时间分布函数的特征值?
答:用两个最重要的特征值来描述一 均停留时间『和方差b;。
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16 ⑴/定义式为:心\⑴山,平均停留时间『是E ( t )曲线的分布中心,是 E(t )曲线17
对于坐标原点的一次矩,又称E ( t )的数学期望。
18 ⑵ b是表示停留时间分布的分散程度的量,在数学上它是指对于平均停留 时间19 的二次矩衣⑴力一尸。
20 5. 简述寻求停留时间分布的实验方法及其分类?答:通过物理示踪法来测反 应21 器物料的停留时间的分布曲线。所谓物理示踪是指采用一种易检测的无化22
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学反应活性的物质按一定的输入方式加入稳定的流动系统,通过观测该示踪 物质在系统出口的浓度随时间的变化来确定系统物料的停留时间分布。根据 示踪剂输入方式的不同大致分为四种:脉冲法、阶跃法、周期示踪法和随机 输入法。
6. 简述脉冲示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线?答:脉冲示踪 法是在定常态操作的连续流动系统的入口处在t=0的瞬间输入一定量M克的 示踪剂A,并同时在出口处记录出口物料中示踪剂的浓度随时间的变化。对
£(/)=—
应的曲线为E(t)曲线, G。
7. 简述阶跃示踪法测停留时间分布的实验方法及其对应曲线?
答:阶跃示踪法是对于定常态的连续流动系统,在某瞬间t=0将流入系统的 流体切换为含有示踪剂A且浓度为的流体,同时保持系统内流动模式不 变,并在切换的同时,在出口处测出出口流体中示踪剂A的浓度随时间的变 化。对应的曲线为F ( t ) , CA0。
8. 简述建立非理想流动的流动模型的步骤?答:1 )通过冷态模型实验测定 实验装置的停留时间分布;2)根据所得的有关E(t )或F(t)的结果通 过合理的简化提出可能的流动模型,并根据停留时间分布的实验数据来确定 所提出的模型中所引入的模型参数;3)结合反应动力学数据通过模拟计 算来预测反应结果;4)通过一定规模的热模实验来验证模型的准确性。 9. 简述非理想流动轴向扩散模型的特点? 答:1 )在管内径向截面上流体具有均一的流速;
2 )在流动方向上流体存在扩散过程,该过程类似于分子扩散,符合Fick定 律; 3) 轴向混合系数艮在管内为定值; 4) 径向不存在扩散; 5 )管内不存在死区或短路流。
10. 简述非理想流动轴向扩散模型的定义?答:为了模拟返混所导致流体偏 离平
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推流效果,可借助这种返混与扩散过程的相似性,在平推流的基础上叠
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