2.3 连串反应特性与反应器选型

连串反应是指反应产物能进一步反应成其它副产物的过程。

作为讨论的例子，考虑下面最简单型式的连串反应(在等温、恒容下的基元反应)：

在该反应过程中，目的产物为P，若目的产物为S则该反应过程可视为非基元的简单反应。

三个组分的生成速率为： 

由于总摩尔数没有变化，所以 c_A0=c_A+c_P+c_S   

组分A、P、S随时间的变化关系以浓度-时间标绘得图

由图可求中间产物P浓度的最大值及其位置。

如何提高目的产物的收率，应尽可能使k₁/k₂比值增加，使c_A浓度增加，c_P浓度降低。

反应速率常数k与浓度无关，只有改变温度能够影响k₁/k₂。

当生成中间产物的活化能E₁大于进一步生成副产物活化能E₂(即E₁>E₂)时，升高温度对生成中间目的产物是有利。当生成中间产物的活化能E₁小于生成副产物活化能E₂(即E₁<E₂)时，降低温度对生成中间目的产物是有利。与平行反应一致。

提高c_A浓度，降低c_P浓度，有利于提高瞬间选择性，显然平推流反应器(或间歇反应器)比全混流反应器易满足这一条件，应选用平推流反应器。

全混流反应器的计算(计算最佳空间时间τ_op和相应的c_Pmax值)。 

一、 多种反应器的计算

仍讨论这一典型的一级恒容反应过程。在平推流及全混流反应器中，任取一微元体，对A组分进行物料衡算

教学后记：