判断题
单釜连续操作,物料在釜内停留时间不一,因而会降低转化
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
该说法是**正确**的。以下是详细分析:
1. **流动模型特性**:
在单釜连续操作(通常指连续搅拌釜式反应器,CSTR)中,假设物料达到理想混合状态。这意味着新进入反应器的物料瞬间与釜内原有物料完全混合。因此,釜内各处的物料浓度和温度是均匀的,且等于出口物料的浓度和温度。
2. **停留时间分布(RTD)**:
由于理想混合的特性,物料微元在反应器内的停留时间并不相同,而是服从一定的统计分布(指数分布)。
* 部分物料微元可能刚进入就很快流出,停留时间极短,反应不充分。
* 部分物料微元可能在釜内循环停留很长时间。
* 这种**停留时间不一**的现象称为“返混”或“轴向混合”。
3. **对转化率的影响**:
* 对于大多数反应级数 $n > 0$ 的反应,反应速率随反应物浓度的降低而减慢。
* 在 CSTR 中,整个反应器都在出口的低浓度下进行反应,因此整体平均反应速率较低。
* 相比之下,平推流反应器(PFR)中,物料按顺序流动,没有返混,每个微元的停留时间相同,且反应物浓度沿流动方向逐渐降低,高浓度区域对应高反应速率。
* 因此,在相同的反应体积、进料条件和温度下,**单釜连续操作(CSTR)的转化率通常低于平推流反应器(PFR)**,也低于间歇式反应器(Batch)。停留时间分布越宽(返混越严重),有效反应推动力越小,从而导致转化率降低。
**结论:**
由于单釜连续操作中存在严重的返混,导致物料停留时间分布不均,部分物料未充分反应即排出,从而使得整体转化率低于无返混的理想情况(如平推流)。因此,“物料在釜内停留时间不一,因而会降低转化”这一表述是正确的。
相关知识点:
单釜连续操作降低转化对
题目纠错
化工总控工理论题库
