题目
对于平行液相反应,若主反应级数较高,则使用()反应器较为合理。A. 活塞流B. 全混流反应器C. 间歇或活塞流D. 多釜串联
对于平行液相反应,若主反应级数较高,则使用()反应器较为合理。
A. 活塞流
B. 全混流反应器
C. 间歇或活塞流
D. 多釜串联
题目解答
答案
C. 间歇或活塞流
解析
本题考查平行液相反应中反应器选择的相关知识。解题的关键在于理解不同反应器的特点以及主反应级数对反应选择性的影响,通过分析不同反应器内反应物浓度的变化情况,来判断哪种反应器更适合主反应级数较高的平行液相反应。
1. 明确不同反应器的特点
- 活塞流反应器(PFR):反应物以活塞流的形式通过反应器,在反应器内没有返混现象,反应物浓度沿着反应器长度方向呈线性下降。
- 全混流反应器(CSTR):反应物进入反应器后立即与反应器内的物料充分混合,反应器内各处的反应物浓度均匀且等于出口处的浓度。
- 间歇反应器:反应物一次性加入反应器,在反应过程中没有物料的进出,反应物浓度随着反应时间的推移而逐渐降低。
- 多釜串联反应器:由多个全混流反应器串联而成,每个釜内的反应物浓度均匀,但不同釜之间存在浓度变化。
2. 分析主反应级数较高时对反应选择性的要求
对于平行液相反应,主反应级数较高意味着主反应速率对反应物浓度更为敏感。为了提高主反应的选择性,需要保持较高的反应物浓度,以促进主反应的进行,抑制副反应。
3. 比较不同反应器内反应物浓度情况
- 全混流反应器和多釜串联反应器:在全混流反应器和多釜串联反应器中,反应物浓度较低且较为均匀,这对于主反应级数较高的反应不利,因为较低的反应物浓度会导致主反应速率下降,副反应相对更容易发生,从而降低主反应的选择性。
- 活塞流反应器和间歇反应器:在活塞流反应器中,反应物浓度沿着反应器长度方向逐渐降低,但在反应器的入口处反应物浓度较高,能够在反应初期提供较高的主反应速率;在间歇反应器中,反应物浓度随着反应时间的推移逐渐降低,但在反应开始时反应物浓度也是最高的,同样有利于主反应的进行。因此,活塞流反应器和间歇反应器能够更好地满足主反应级数较高时对反应物浓度的要求,提高主反应的选择性。