页数：26页文件大小：1.08 MB来源： 化学反应工程ppt课件
本课件汇总多重反应选择率的完整内容并给出习题解答提示。先讲选择率与收率的定义及通式，再比较平推流与全混流反应器中连串反应的收率差异，最后给出第三章习题 3-2 至 3-9 的解答提示与配套例题。
3-8 理想流动反应器中多重反应的选择率
一、平行反应——一个反应物 A→L（主反应）、A→M（副反应）
工程措施：平推流反应器采用低的单程转化率；全混流反应器可加入稀释剂，或采用反应后物料循环。
两个反应物 A+B→L（主反应）、A+B→M（副反应），间歇操作时的浓度选择原则：
连续流动操作时的浓度选择原则与间歇操作一致：
A→L（主产品）、A→M（副产品）体系中的选择率相关概念：
各通式的具体算式以原课件图片为准。
收率：本页给出收率的定义式，收率等于选择率与转化率的乘积，用于衡量已转化原料中生成目的产物的总体效果。
算式以原课件图片为准。
二、连串反应（一级反应）：反应物 A 先生成中间产物 L，L 再继续反应生成最终产物 M。
通常以中间产物 L 为目的产物、M 为副产物，讨论的重点是如何获得 L 的最高收率。
动力学方程与初始条件以原课件图片为准。
一级连串反应各组分浓度随时间的变化规律：
因此 L 存在一个最优反应时间：超过该时间后 L 继续转化为 M，其收率反而下降，这是连串反应操作控制的关键。
本页以辐射照射为类比说明流动类型对反应结果的影响：(a) 对反应液整体均匀照射；(b) 对小部分反应液照射。两者辐射能量相同，但反应结果不同。
以 L 为主产物时的操作原则：
3. 流动类型的影响：对于不可逆的连串反应且以反应的中间物为目的产物时，返混总是对选择性不利。
图中左右对比示意以原课件图片为准。
连串反应的最佳反应时间与最大收率（间歇反应器或平推流反应器）：由 CL 对时间求极值可得最佳反应时间、最大出口浓度与最大收率。
带（*）的公式以原课件图片为准。
一级不可逆连串反应，不论采用哪一种反应器，主产物最大收率与反应物初浓度无关，只与 k2/k1 的比值有关。
全混流反应器中同样可求出最佳反应时间、最大出口浓度与最大收率。
（a）平推流 （b）全混流比较结论：
习题解答提示 3-2：源文件未提取到具体提示文字，本页内容为配套图示，建议对照原课件补充解题思路。
原文仅有题号与「提示」字样。
习题解答提示 3-4：本页给出平推流与全混流两种反应器情形下的解题思路，对应（1）（2）两问。
具体算式以原课件图片为准。
习题解答提示 3-5：源文件未提取到具体提示文字，本页内容为配套图示，建议对照原课件补充解题思路。
原文仅有题号与「提示」字样。
习题解答提示 3-8：源文件未提取到具体提示文字，本页内容为配套图示，建议对照原课件补充解题思路。
原文仅有题号与「提示」字样。
习题解答提示 3-9：源文件未提取到具体提示文字，本页内容为配套图示，建议对照原课件补充解题思路。
原文仅有题号与「提示」字样。
反应机理：1) A+( )=(A)；2) (A)=(B)+S；3) (B)=B+( )。
1 为控制步骤时：S 不被吸附，分母中没有 S 的吸附项。
例题：某反应在全混流反应器中进行，反应温度 20 ℃，液料体积流量 0.5 m3/h，cA0=96.5 mol/m3，cB0=184 mol/m3，催化剂浓度 cD=6.63 mol/m3。
实验测得速率方程为 rA=kCACD，式中 k=1.15×10−3 m3/(mol·ks)。若要求 A 的转化率为 40%，试求反应器的体积。
解：设 A 的转化率为 x，则有出口浓度与速率的表达式；对于全混流反应器，应满足 V=FA0x/(−rA)。
具体代入与计算结果以原课件图片为准。
例题：某二级液相反应 A+B→C，已知 cA0=cB0，在间歇反应器中达到 x=0.99 需反应时间 10 min。问：
（1）在单个 CSTR 中
解：在间歇反应器中，对二级反应有积分式 (1)；对全混流反应器有设计式 (2)。由 (1)=(2) 联立即可求得单个 CSTR 所需的停留时间与体积。
算式以原课件图片为准。
（2）两个 CSTR 串联
对 CSTR-1 与 CSTR-2 分别列出物料衡算式 (3)、(4)，代入 (3) 逐级求解，得到两个等体积反应器串联时的总体积。
算式以原课件图片为准。
例题：对平行-串联反应选取最佳的操作方式。
解
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