题目
(1)对于反应级数n>0的反应,为降低反应器容积,应选用_______反应器为宜。
(1)
对于反应级数n>0的反应,为降低反应器容积,应选用_______反应器为宜。
题目解答
答案
(1)
平推流
解析
本题主要考察不同类型反应器(平推流、全混流)对反应级数为n>0的反应的容积影响。
关键分析:
反应器容积大小取决于反应速率的快慢——反应速率越快,达到相同转化率所需的反应时间越短,反应器容积越小。
对于反应级数n>0的反应:
- 平推流反应器(PFR):物料沿轴向以活塞流方式流动,无返混,反应物浓度沿轴向逐渐降低,但在同一截面处浓度均匀。反应物浓度始终高于全混流反应器(因无返混导致的浓度稀释),而反应速率与浓度的n次方成正比($r=kC^n$),高浓度对应更高的反应速率,从而可在更短时间内达到目标转化率,所需容积更小。
- 全混流反应器(CSTR):物料充分混合,反应器内浓度均匀且等于出口浓度,反应物浓度低于平推流反应器,反应速率较慢,需更大容积才能达到相同转化率。
因此,为降低反应器容积,n>0时应选用平推流反应器。