拟设计一反应装置等温进行下列液相反应： +2Barrow R _(R)=(k)_(1)(C)_(A)(C)_(B)^2-|||-+Barrow S _(s)=(k)_(2)(C)_(A)^2(C)_(B)-|||-目的产物为R,B的价格远较A贵且不易回收,试问:-|||-(1)(1) 如何选择原料配比?-|||-(2)(2) 若采用多段全混流反应器串联,何种加料方式最好?-|||-(3)(3) 若用半间歇反应器,加料方式又如何?

考查要点：本题主要考查化学反应工程中的反应选择性控制及反应器加料策略，涉及反应动力学、反应器类型对浓度分布的影响。

解题核心思路：

1. 原料配比：通过比较主反应与副反应的速率关系，确定原料比例，使主反应占优，同时考虑原料成本。
2. 多段全混流反应器：利用分段控制浓度，维持低C_A、高C_B环境，抑制副反应。
3. 半间歇反应器：通过分阶段加料，动态维持有利于主反应的浓度分布。

破题关键点：

• 速率比分析：通过速率比确定浓度比（C_B/C_A）对选择性的影响。
• 反应器特性：全混流反应器的混合特性与半间歇反应器的分阶段加料特点。

(1) 原料配比选择

1. 速率比分析：
   主反应速率与副反应速率比为：
   $\frac{r_R}{r_S} = \frac{k_1 C_A C_B^2}{k_2 C_A^2 C_B} = \frac{k_1}{k_2} \cdot \frac{C_B}{C_A}$
   为使主反应占优，需提高C_B/C_A比。

2. 成本约束：
   B价格高且不易回收，应避免过量使用。按主反应计量比（A:B=1:2）投料，既满足反应需求，又减少B的浪费。

(2) 多段全混流反应器加料方式

1. 浓度控制目标：
   保持低C_A、高C_B，需分段调整进料组成。

2. 串联策略：

   • 前段：优先加入B，维持高C_B。
   • 后续段：逐步补充A，避免C_A过高。
   • 混合优化：通过多段混合调整浓度梯度，动态平衡反应选择性。

(3) 半间歇反应器加料方式

1. 分阶段加料：

   • 第一步：将B一次性加入，快速建立高C_B环境。
   • 第二步：缓慢滴加A，控制C_A缓慢上升，延长反应时间，提高转化率。

2. 优势：

   • 初始高C_B促进主反应。
   • 低C_A抑制副反应，减少S生成。