对于反应速率随着转化率的变化有极大值的反应，最合适的反应器为________。A. 全混流反应器B. 平推流反应器C. 循环操作的平推流反应D. 全混流串接平推流反应器

关键知识点：
反应器的选择需结合反应动力学特性与反应器的混合特性。

• 全混流反应器（CSTR）：物料完全混合，反应速率恒定，但无法有效利用速率极大值。
• 平推流反应器（PFR）：无返混，反应速率沿流动方向变化，但无法集中停留时间在速率极大值区间。
• 全混流串接平推流（CSTR+PFR）：前段快速达到速率极大值区间，后段维持该区间，最大化反应效率。

破题关键：
当反应速率随转化率存在极大值时，需通过分阶段控制，使反应集中在高效率区间。全混流串接平推流的组合可实现这一目标。

选项分析

1. 全混流反应器（A）

   • 特点：物料混合均匀，反应速率恒定。
   • 局限：当速率存在极大值时，无法集中停留时间在高效率区间，导致效率降低。

2. 平推流反应器（B）

   • 特点：物料单向流动，停留时间均匀。
   • 局限：速率极大值仅在特定转化率区间存在，平推流无法动态调整停留时间分布以优化效率。

3. 循环操作的平推流反应器（C）

   • 特点：通过循环提高局部混合。
   • 局限：主要解决混合均匀性问题，而非动态利用速率极大值。

4. 全混流串接平推流反应器（D）

   • 前段全混流：快速混合使转化率迅速达到速率极大值区间。
   • 后段平推流：维持物料在高效率区间停留，延长反应时间，提升整体效率。

结论：D选项通过分阶段控制，充分利用速率极大值，是最优选择。