Transcript （2）并联反应的选择率和收率 B.收率  工业反应器实际操作中，两种方案：  将未反应的物料经分离后再循环返回反应系统  不分离和不再循环返回系统 ——不同方案适用于不同反应过程的不同要求，选择哪 种方案，取决于物料单价、分离的难易和分离费用之间的 平均。为评价这两种方案，引出了收率的概念。 定义：    C Pf  C P 0 C A0 对于反应物不分离、不循环返回反应系统的流程， 称单程收率：   x A  对于反应物经分离循环返回系统的流程，称总收 率。（取循环系统时，x A  1 ：   ） （3）选择率的温度效应 E1>E2时，T上升有利于反应选择率增加；  E1 

（2）并联反应的选择率和收率
B.收率 
工业反应器实际操作中，两种方案：

将未反应的物料经分离后再循环返回反应系统

不分离和不再循环返回系统
——不同方案适用于不同反应过程的不同要求，选择哪
种方案，取决于物料单价、分离的难易和分离费用之间的
平均。为评价这两种方案，引出了收率的概念。
定义：  

C Pf  C P 0
C A0
对于反应物不分离、不循环返回反应系统的流程，
称单程收率：
  x
A

对于反应物经分离循环返回系统的流程，称总收
率。（取循环系统时，x A  1 ：   ）
（3）选择率的温度效应
E1>E2时，T上升有利于反应选择率增加；
 E1<E2时，T下降有利于反应选择率增加；
 E1=E2时，选择率与T无关。

结论：并联反应选择率的温度效应是提高温度有
利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低
的反应。
（4）选择率的浓度效应
n1>n2时，选择率随CA上升而上升；
 n1<n2时，选择率随CA下降而上升；
 n1＝n2时，选择率与CA无关。

结论：提高反应物浓度CA有利于级数高的反应，
降低CA有利于级数低的反应。
4. BR中的均相串联反应
——反应物能进一步反应生成其它副产物（卤化、水解等）
（1）串联反应的反应物和产物浓度分布
共同特点：

反应组分A随反应进行单调下降；

串联副产物D随反应进行单调上升；

目的产物C的浓度CC在反应初期随反应进行而上升，在
反应后期，当 k2CC  k1C A 时， CC随反应进行而下降，
其间存在一个最大值CC，max，其大小取决于k2/k1的值。
--这也为检查串联反应是否存在的重要依据。
（2）串联反应的选择率和收率
（3）选择率的温度效应--取决于k2/k1，与并联反
应选择率的温度效应完全相同。
（4）选择率的浓度效应--串联反应的选择率随反应
过程的进行不断下降，因此对于串联反应，不
能盲目追求高转化率。
（5）串联反应的最优转化率

将未反应物料分离并循环返回反应系统时，转
化率的选择取决于分离费用和物料单耗之间的
平衡。

未反应物料不再分离返回反应系统时，应使目
的产物达极值，此时存在一个最优转化率并获
得最大收率 max 。
3-2 全混流反应器（CSTR）
补充：

空时（空间时间）：以进口流量v0将反应物注慢反应体积所需时间。
--衡量生产能力的参数（只针对连续反应器而言），其定义式
为 

VR 。
v0
空时下降，生产能力上升；空时上升，生产能力下降。
（注意：比较时v0应在相同的温度和压强下求得，即在同一基准下
进行比较）

空速：单位反应体积单位时间内所处理的物料量，可表示为空时的
倒数，即 s  1 /  。
 空速上升时，生产能力上升。
1. 全混流反应器数学模型的建立

物理模型：结构与BR相同，但操作方式完全不同，基本
特点和重要特性见书P32。

数学模型：物料衡算。

反应器内C、T恒定，不随时间变化，也不随位置变化，
所以其内的rA在各点处相同，也不随时间变化
--等速反应器

当同时进行多个反应时，只需要进出口组成和v0已知，
就可以针对一个组分求出反应体积VR。
例1：某一级反应的速率常数k＝1.0min-1，若要
求转化率为0.9，反应物料为液相，试比较CSTR
和BR的生产能力。若
（1）间歇操作时每批辅助生产时间t0＝0；
（2）间歇操作时每批辅助生产时间t0 ＝5min；
（3）间歇操作时每批辅助生产时间t0 ＝10min；