01 / 入门
基本原理
间歇反应器分为进料、反应和卸料阶段，适合多配方生产，但清洗和装料会延长周期。理想连续搅拌釜CSTR完全混合，出口组成等于釜内组成。理想活塞流反应器PFR没有轴向混合，组成沿程变化。固定床将固体催化剂保持在原位，流体穿过床层。固定床描述催化剂布置，PFR描述流动模型，两者不能直接等同。实际床层可能存在返混。
02 / 应用
计算示例
假设液相不可逆反应A → B，等温、恒密度、一级动力学，k = 0.20 min⁻¹，入口体积流量q = 2 m³/min，目标转化率X = 0.80。CSTR稳态衡算为FA0X = (−rA)V，且CA = CA0(1−X)，得到τ = 20 min、V = 40 m³。积分PFR衡算得到τ = 8.047 min、V = 16.094 m³。恒容间歇反应时间相同，但完整生产周期还包含装卸。比较未计入传热限制。
−rA = k CA CSTR: τ = X / [k(1 − X)] PFR: τ = −ln(1 − X) / k Batch: t = −ln(1 − X) / k
| 模型 | 时间（分钟） | 体积（m³） |
|---|---|---|
| 间歇 | 8.047 | — |
| CSTR | 20 | 40 |
| PFR | 8.047 | 16.094 |
| 固定床 | dFA/dW = r′A | — |
03 / 进阶
工程决策
先考虑选择性和安全，再优化体积。自催化或竞争反应可能改变排序，串联CSTR可接近活塞流行为。放热体系需要能量衡算、冷却能力与热失控评估。固定床需使用单位催化剂质量的速率，考虑有效因子、失活和压降；不要在dFA/dW = r′A中使用体积速率。用动力学实验和停留时间分布验证理想模型。
评论
暂无已批准的评论。
未授权公开时，评论仅保留在您的账户中。
请使用短信登录后发表评论。