题目
22.判断题(2分)间歇反应器和平推流反应器的基本设计方程相同,所以二者的实际生产能力也相同。()√ ×
22.判断题(2分)
间歇反应器和平推流反应器的基本设计方程相同,所以二者的实际生产能力也相同。()
√ ×
题目解答
答案
间歇反应器和平推流反应器的设计方程均基于反应速率、物料平衡等基本原理,形式上可表示为类似的微分或代数方程。然而,二者实际生产能力的差异源于**流动模式与混合特性**的不同。
1. **间歇反应器**:混合均匀,反应物浓度均匀分布,但总转化率受限于反应时间,适合小批量、多步骤的生产。
2. **平推流反应器**:浓度沿流动方向逐渐降低,需较长反应体积以维持高转化率,适合连续大规模生产。
因此,尽管设计方程相似,但因操作模式差异,二者实际生产能力并不相同。
答案:×
解析
本题考查间歇反应器和平推流反应器的设计方程以及实际生产能力的相关知识。解题思路是先明确两种反应器设计方程的本质,再分析它们实际生产能力的影响因素,最后对比判断该说法是否正确。
- 设计方程本质:间歇反应器和平推流反应器的设计方程均基于反应速率、物料平衡等基本原理。间歇反应器的设计方程通常是基于物料衡算得到的代数方程,对于恒容反应,其设计方程可表示为$\tau = \frac{C_{A0}-C_{A}}{r_{A}}$,其中$\tau$为反应时间,$C_{A0}$为反应物$A$的初始浓度,$C_{A}$为反应后反应物$A$的浓度,$r_{A}$为反应速率。平推流反应器的设计方程是基于微元物料衡算得到的微分方程,对于恒容反应,其设计方程为$\frac{dC_{A}}{dV}=-\frac{r_{A}}{v_{0}}$,其中$V$为反应器体积,$v_{0}$为进料体积流量。从本质上来说,二者都是基于物料平衡和反应速率的关系推导出来的,形式上有一定的相似性。
- 实际生产能力影响因素:
- 间歇反应器:它是一种分批操作的反应器,物料在反应器内充分混合,反应物浓度均匀分布。但它的生产过程包括进料、反应、出料等多个步骤,总转化率受限于反应时间。而且由于是分批操作,不适合大规模连续生产,更适合小批量、多步骤的生产过程。
- 平推流反应器:物料以活塞流的方式通过反应器,浓度沿流动方向逐渐降低。为了达到较高的转化率,需要较长的反应体积。它可以实现连续进料和出料,适合连续大规模生产。
- 对比判断:由于两种反应器的流动模式和混合特性不同,导致它们的操作模式和适用场景有很大差异,所以尽管设计方程相似,但实际生产能力并不相同。