题目
关于非等温反应器的设计,下面说法不正确的是...A. 反应器出口温度由反应转化率、反应热、传热速率和进口温度决定B. 平推流反应器一般沿轴向是非等温的C. 全混流反应器因为在反应中各个位置温度都相同,所以不具有非等温性D. 非等温反应器的设计可以通过物料衡算和能量衡算来进行
关于非等温反应器的设计,下面说法不正确的是...
A. 反应器出口温度由反应转化率、反应热、传热速率和进口温度决定
B. 平推流反应器一般沿轴向是非等温的
C. 全混流反应器因为在反应中各个位置温度都相同,所以不具有非等温性
D. 非等温反应器的设计可以通过物料衡算和能量衡算来进行
题目解答
答案
C. 全混流反应器因为在反应中各个位置温度都相同,所以不具有非等温性
解析
本题考查非等温反应器的相关知识,解题思路是对每个选项所涉及的非等温反应器的特性和设计原理进行分析判断。
- 选项A:
- 在非等温反应器中,反应过程伴随着热量的产生或吸收,即反应热。同时,反应器与外界存在传热,传热速率会影响反应器内的温度分布。
- 反应转化率决定了反应进行的程度,进而影响反应热的释放或吸收量。进口温度是初始条件。
- 根据能量衡算方程$Q = \Delta H_{r} + Q_{e}$(其中$Q$为反应器内总的热量变化,$\Delta H_{r}$为反应热,$Q_{e}$为与外界的传热量),结合反应转化率、反应热、传热速率和进口温度等因素,就可以确定反应器出口温度。所以选项A说法正确。
- 选项B:
- 平推流反应器中,物料以平推的方式流动,在轴向不同位置,物料的反应程度不同。
- 由于反应会有热效应,不同位置的反应热释放或吸收情况不同,而传热又需要一定的时间和过程,所以一般沿轴向是非等温的。因此选项B说法正确。
- 选项C:
- 全混流反应器虽然在反应器内各个位置的温度是相同的,但这并不意味着它不具有非等温性。
- 全混流反应器的温度是由反应热和传热共同作用达到的一个平衡温度,这个温度可能与进口温度不同,即存在温度变化,所以它是具有非等温性的。故选项C说法错误。
- 选项D:
- 物料衡算可以确定反应器内物料的变化情况,即反应的进行程度和产物的生成量。
- 能量衡算可以确定反应器内的热量变化,包括反应热和与外界的传热量,从而确定反应器的温度分布。
- 通过物料衡算和能量衡算联立,就可以对非等温反应器进行设计。所以选项D说法正确。