题目
在平推流和全混流反应器中进行连串反应,平推流反应器的选择性永远——全混流反应器。(填大于或小于)第1空:
在平推流和全混流反应器中进行连串反应,平推流反应器的选择性永远——全混流反应器。(填大于或小于)第1空:
题目解答
答案
大于
解析
考查要点:本题主要考查对平推流反应器和全混流反应器在连串反应中选择性差异的理解,需结合两种反应器的流动特性与反应动力学进行分析。
解题核心思路:
- 平推流反应器无返混,物料停留时间均匀,中间产物生成后迅速流出,减少进一步反应的机会。
- 全混流反应器存在强烈返混,中间产物被混合回反应体系,延长停留时间,导致更多中间产物转化为最终产物。
- 选择性定义为中间产物浓度占总转化量的比例,因此平推流的选择性更高。
破题关键点:
- 明确两种反应器的流动特性对反应进程的影响。
- 理解连串反应中中间产物的转化与停留时间的关系。
在连串反应(如 $A \xrightarrow{k_1} B \xrightarrow{k_2} C$)中,选择性 $S_B$ 表示中间产物 $B$ 的浓度占总转化量的比例。
-
平推流反应器:
- 无返混,物料以恒定速度通过反应器,停留时间相同。
- $A$ 转化为 $B$ 后,$B$ 未被进一步反应的时间较短,但因无返混,$B$ 生成后迅速流出,减少转化为 $C$ 的机会。
- 选择性高,因为 $B$ 的停留时间不足以完全转化为 $C$。
-
全混流反应器:
- 强烈返混,物料混合均匀,停留时间分布宽。
- $B$ 生成后被混合回反应体系,延长其停留时间,导致更多 $B$ 转化为 $C$。
- 选择性低,因为 $B$ 被过度消耗。
结论:平推流反应器的选择性始终大于全混流反应器。