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化工总控工理论题库
1,831
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

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