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2018年1月21日 星期日

丁酉(鸡)年十二月初五

滴际混合 - 滴际混合 [回目录]

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  多相反应过程中分散相的液滴之间的碰撞、合并和再分散的过程,是反应器传递过程之一。与此相似的是泡际混合,两者常统称为滴(泡)际混合。当液滴(或气泡)间反应物浓度不同时,滴(泡)际混合一般会影响反应结果。
  在间歇反应器中,由于滴(泡)大小不均而引起传质条件的差异,会使各液滴(气泡)的转化率和反应物浓度各不相同。在连续反应器中,除传质条件差异外,返混也会造成这种浓度差异。滴(泡)际混合则促使各液滴(气泡)的浓度趋于均匀。对于一级反应,滴(泡)际混合不影响反应结果;对低于一级的反应,滴(泡)际混合会使反应加速;高于一级者,滴(泡)际混合会降低表观反应速率。对零级反应,滴(泡)际混合也会提高表观反应速率,这是因为反应完全的液滴(气泡)与低转化率的液滴(气泡)的混合会使前者重新参与反应。
  滴(泡)际混合的研究,始于20世纪50年代末和60年代初。目前,理论上已可预测滴(泡)际混合频率和液滴(气泡)直径分布等因素与表观反应速率之间的关系。但滴(泡)际混合频率和液滴(气泡)直径分布都难以进行实验测定和定量描述,而且在连续反应器中表观反应速率还与返混密切相关。因此,有实用价值的只是就滴(泡)际混合的两种极限情形,即滴(泡)际完全混合(M)和滴(泡)际无混合(S),对表观反应速率的影响所作的分析。全混流釜式反应器中,若进口浓度下的反应速率为滴际混合,反应时间为τ,两种极限情况下,滴(泡)际混合程度对简单反应转化率x 的影响(见图)为:反应级数n越接近于1,转化率越低,则滴(泡)际混合对反应结果的影响越小。

滴际混合

  实际反应器中的滴(泡)际混合程度,总是介于两种极限情形之间。通常有两种处理方法:按与实际混合程度比较接近的极限情况处理;或按比较安全的极限情况处理。后者指对级数高于1的简单反应,按滴(泡)际完全混合处理;对级数低于1的简单反应,按滴(泡)际无混合处理。

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更新时间 : 2009-02-12

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