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公司新聞

單參數軸向擴散模型

來源: 時間:2014-01-06 09:28:14 瀏覽次數:

軸向擴散模型奮用簡單的一維Fick定律擴散方穆來描述返混特性。方程中的比例常數,通常稱為軸向擴散系數。假設所有棍合過程都遵循Fick定律擴散方程,不考慮實際的歷程。因此,隨帶返握比例的增加,越來越不正確。
軸向擴散模型奮用簡單的一維Fick定律擴散方穆來描述返混特性。方程中的比例常數,通常稱為軸向擴散系數。假設所有棍合過程都遵循Fick定律擴散方程,不考慮實際的歷程。因此,隨帶返握比例的增加,越來越不正確。由于模型只用一個參數來表征返混(或RTD) 特征,所以十分簡單,成為用得廣泛的模型。擴散系數用無因次形式表示,如Peclet準數。Ez為軸向擴散系數,U為流速,通??紤]相間返棍,Lc為特征長度。在淤漿塔式反應釜中,L。為塔徑或固體順粒直徑.流過填料床時,Lo通常為該料的特征直徑,這種情況下,常常用Bodenstein準數來表示Pe, Peclet準數(或Bodenstein準數)的值,表示返混的程度。如果Pe =0表示全返混,Pe = 00表示以活塞流為主。
多相反應釜,.分別考慮各個相的返混。在氣一液反應釜中,各個相的返混程度不同。如三相流化床反應釜,快速流動的氣相中的返混,比移動緩慢的液相中的疏小得多。小型反應釜,通常假設氣相以活塞流形式移動。
在流體并流向動的填充二鼓泡塔反應釜中,氣流引起液相中明顯返混。另外,隨反應釜直徑增加反應也增加(即工業反應釜中的返混,要比試驗規模的反應釜大)。鼓泡塔反應釜的設計,總是要考慮到液相的返棍。通常氣一液流過填充塔時,液相的返混程度,主要取珠于流動方式、各個相的流速以及填料特性,對塔的大小是不靈敏的。低液速時,返混特別大。三相流化床中,液相和固相的返混很大.
工業反應釜是非等沮操作,而經常是絕熱操作一對非等溫氣一液反應釜,各個相質量擴散的同時,也需要相應的熱擴散。通常,假定在一個給定的軸向位置上,氣體和液體沮度相同。與質量平衡的情況相反,只需要一個熱平衡方程(及相應的熱擴散系數)。在治流條件下(如鼓泡塔反應釜),假定熱擴散Peclet準數近似等于緩饅移動的液相中聲盆擴散Peclet 準數。
標準的軸向擴散模型是一維模型,它忽略徑向擴散和不均勻速度分布對RTD曲線的影響。已在理論上研究了單擔流動中,由于管道橫截面不均勻產生的拋物線速度分布,或不均勻速度分布的影響.也研究了填充床中速度分布對軸向擴散的影響。也把此模型用于有幾個混合區域的管道。Nishiwak等人已把擴散模型改進為多玩擴散模型。這種模型,用兩個參數來表征返混,即每一級的Peclet準數和級數。在關聯實臉數據時,這兩個參數可以有較大的靈活性,對具有不均勻軸向混合特性的 實驗室反應釜 更為有用。
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