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反應(yīng)器傳遞過程transfer processin reactor

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
反應(yīng)器中所進行的反應(yīng)過程可分解為化學(xué)過程（見本征動力學(xué)）和屬于物理性質(zhì)的傳遞過程，后者也影響反應(yīng)的結(jié)果。反應(yīng)器中的傳遞過程包括物料的返混、微觀混合、宏觀混合、反應(yīng)相外傳質(zhì)和傳熱、反應(yīng)相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱及滴際混合和泡際混合等多種形式。傳遞過程的研究，是建立反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的必要前提。
　　化學(xué)反應(yīng)本身屬性由本征動力學(xué)描述。反應(yīng)場所(如氣固催化反應(yīng)過程中的固體催化劑的表面，氣液相反應(yīng)過程中的液相)在一定的反應(yīng)條件（溫度、反應(yīng)物濃度、催化劑等）下的反應(yīng)速率，受本征動力學(xué)規(guī)律的支配，與反應(yīng)器的形狀和幾何尺寸以及操作條件（操作溫度、操作壓力、流速）等因素沒有直接關(guān)系。但傳遞過程影響反應(yīng)器中的濃度分布和溫度分布也必然影響反應(yīng)場所的濃度和溫度條件，從而影響表觀速率和表觀選擇性等反應(yīng)結(jié)果。
　　反應(yīng)器中的傳遞過程規(guī)律只與設(shè)備和操作條件有關(guān)，而與反應(yīng)器中進行的是什么反應(yīng)沒有直接關(guān)系。它與反應(yīng)的本征動力學(xué)不同，后者反映的是各不同反應(yīng)中的規(guī)律。例如實現(xiàn)氣固相催化反應(yīng)的固定床反應(yīng)器，可采用不同的催化劑，可用于進行不同的反應(yīng)。但其返混規(guī)律、反應(yīng)相內(nèi)外的熱量、質(zhì)量傳遞規(guī)律等，屬于反應(yīng)器的共性，與所進行的反應(yīng)沒有直接關(guān)系。這些共性規(guī)律可用于不同的反應(yīng)系統(tǒng)，與各種化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)特征相結(jié)合，就可以認識不同反應(yīng)過程的全貌。
　　就工業(yè)反應(yīng)器的研究方法而言，由于多數(shù)場合化學(xué)反應(yīng)對傳遞過程的影響可以忽略或者可以預(yù)測，因此宜于超脫化學(xué)反應(yīng)而專門進行傳遞過程規(guī)律的研究，在沒有化學(xué)反應(yīng)的條件下進行的實驗研究稱為冷模試驗。通過冷模試驗所得到的傳遞過程規(guī)律，可以用于建立反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型，也可以用于進行反應(yīng)器的開發(fā)和工程放大。冷模試驗耗資少，易于實現(xiàn)，甚至可建立大型的試驗裝置，以模擬工業(yè)反應(yīng)器的傳遞條件。  
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