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高壓反應(yīng)釜的返混現(xiàn)象

發(fā)布時(shí)間:2019/12/21

常常造作高壓反應(yīng)釜的你,不知可遇到過(guò)這樣的情況——返混!返混又稱逆向混合。廣義地說(shuō),泛指不同時(shí)間進(jìn)入系統(tǒng)的物料之間的混合,包括物料逆流動(dòng)方向的流動(dòng),例如:環(huán)流和由湍流和分子擴(kuò)散所造成的軸向混合,及由不均勻的速度分布所造成的短路、停滯區(qū)或“死區(qū)”、溝流等使物料在系統(tǒng)中的停留時(shí)間有差異的所有因素。

  是一種混合現(xiàn)象。狹義地理解,它指連續(xù)過(guò)程中與主流方向相反的運(yùn)動(dòng)所造成的物料混合。這種混合的存在,影響了沿主流方向上的濃度分布和溫度分布,使?jié)舛融呄蛴诔隹跐舛?。?duì)于傳質(zhì)過(guò)程,這樣的濃度變化使?jié)舛韧苿?dòng)力減小,從而減小了傳遞速度。對(duì)于反應(yīng)過(guò)程,這樣的濃度變化使反應(yīng)物濃度降低,產(chǎn)物濃度增加,從而使主反應(yīng)速度降低和串連副反應(yīng)速度增加,反應(yīng)選擇性下降。在描述返混的模型中有兩個(gè)極限的模型,即全混流模型和活塞流模型。實(shí)際返混情況與活塞流偏差不大時(shí)常采用擴(kuò)散模型,與全混流有偏差時(shí)常用多級(jí)全混流模型。

  返混的結(jié)果是物料呈一定的停留時(shí)間分布。狹義地說(shuō),返混專指物料逆流動(dòng)方向的流動(dòng)和混合。返混影響系統(tǒng)中的溫度分布和濃度分布,也影響反應(yīng)過(guò)程和其他過(guò)程的結(jié)果。在化學(xué)反應(yīng)工程的初創(chuàng)時(shí)期,曾把返混作為一種重要的反應(yīng)器傳遞過(guò)程而進(jìn)行廣泛研究。其后,返混的概念亦被用于傳熱過(guò)程和精餾、吸收、萃取等傳質(zhì)分離過(guò)程的分析和研究。

  在化工放大過(guò)程中,應(yīng)充分考慮返混程度可能引起的變化。但是,返混并不總是有害因素,例如產(chǎn)物具有催化作用時(shí),平行副反應(yīng)級(jí)數(shù)高于主反應(yīng)時(shí),返混在一定程度上是有利的。返混使物料在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間的不均勻,造成停留時(shí)間的分布。不均勻流動(dòng)同樣會(huì)造成停留時(shí)間的分布。因此,有些研究者認(rèn)為,廣義地理解,這種不均勻的流動(dòng)同樣可視為返混。

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