连续流微反应器讲座,连续流反应器的前景
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1、如何理解连续搅拌反应器中的反应速率方程?
反应速率方程是描述反应器中反应速率与反应物浓度、温度、压力等变量之间关系的方程。反映了反应器中反应速度的快慢程度,以单位时间内的反应物消耗量或生成物生成量来表示。
速率方程是描述化学反应速率与作用物(反应物、生成物)的分压或浓度的关系。速率方程的定义 速率方程是描述化学反应速率与作用物(反应物、生成物)的分压或浓度的关系。
反应速率方程可表示为:反应速率v速率等于速率常数k与反应物浓度的系数次方的乘积(与生成物无关)。
反应速率方程也就是化学反应速率方程,是利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。而化学反应速率通常指的是单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
2、平推流反应器和微通道连续流反应器的特性有何异同?
物料在长径比很大的管式反应器中流动时,如果反应器中每一微元体积里的流体以相同的速度向前移动,此时在流体的流动方向不存在返混,这就是平推流。
平推流反应器(PlugFlowReactor)简称PFR,是指通过反应器的物料沿同一方向以相同速度向前流动,像活塞一样的反应器中向前平推,故又称活塞流反应器。多采用固定床催化反应器。
全混釜式反应器:全混釜式反应器在型式上和间歇釜式反应器相似,所不同的是间歇釜是间歇操作,而全混釜是连续进出料。
循环管式反应器与平推流反应器的区别是构造不同,作用不同。管式反应器属于平推流反应器,釜式反应器属于全混流反应器。管式反应器的停留时间一般要短一些。
3、丁全有长文,微反应器概述及技术应用
微混合器的混合时间(低至几毫秒)通常小于传统混合系统,并且由于微混合器的尺寸小,其扩散时间非常短,因此使用微混合器时质量传递对反应速度的影响可以大大降低 ] 。
微反应器设备根据其主要用途或功能可以细分为微混合器,微换热器和微反应器。由于其内部的微结构使得微反应器设备具有极大的比表面积,可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍。
聚合反应对反应器的传热和混合有很高的要求,传统的釜式反应器在这方面的缺陷成为获得高性能聚合产物的瓶颈之一。近年来,微反应器已能够成功应用于多种机理的聚合反应并表现出对传统釜式反应器的显著优势。
微反应器的微结构最大的缺点是固体物料无法通过微通道,如果反应中有大量固体产生,微通道极易堵塞,导致生产无法连续进行。目前这一问题主要是通过改进反应器的设计来解决。
在微化工过程中,微小的分散尺度强化了混合与传递过程,从而提高了过程的可控性和效率。当将其应用于工业生产过程的时候,通常依照并联的数量放大的基本原则,来实现大规模的生产。
4、生物连续和顺序生物反应器的区别
间歇式比连续式多了反应过程中连续加料,必然要求灭菌的设备连续再用。连续式可以一次加料一次收获,比较方便,适于大规模生产。
连续培养,就是在接种后,培养过程中,不断向生物反应器中补充新鲜培养基,并不断从反应器中放出产物,即补料和放料是连续的。
根据不同植物细胞生长和代谢产物积累的特点,目前已研究设计出多种类型的反应器用于植物细胞培养。反应器的选择取决于生产细胞的浓度、通气量以及所提供的营养成分的分散程度。
生物反应器与化学反应器不同。化学反应器从原料进入到产物生成,常常需要加压和加热,是一个高能耗过程。而生物反应器则不同,在酶和微生物的参与下,在常温和常压下就可以进行化学合成。
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