實驗室反應(yīng)釜有一種設(shè)備,物料以定常狀態(tài)通過。實際上,在化學(xué)工廠中常見的是流大致在某一定值附近作微小波動,這里,我們不考慮這種變化。雖然總的流盆可能沒有顯著的變化,但是若認(rèn)為通過系統(tǒng)的所有物料徽元均以同樣長的時間逗留在系統(tǒng)中,則是不正確的。因為在任何實際情況下,存在有一種逗留時間的分布。
我們將規(guī)定某些函數(shù)來描述這種逗留時間分布。采用丹克沃茨(Danckwerts) C,的表示祛,這種表示法已被另外一些作者所運(yùn)用。為便于討論,開始時把討論局限于非反應(yīng)系統(tǒng),以后再把結(jié)論推廣到反應(yīng)系統(tǒng)。
(a)時間分布函數(shù)E(t)
其定義為:出口物料流中已在系統(tǒng)中逗留時間為t和f+dt聞的這部分物料所占的分率等于Edt. E是I的函數(shù)E(t),
同樣也可以用進(jìn)口物料流來定義逗留時間分布函數(shù)。也就是說,e(t)dt是在系統(tǒng)中化費時間為‘和t+d‘之間的這部分物料,在進(jìn)口物料流中所占的分率。對于流量恒定的系統(tǒng),可以證明用進(jìn)口流或出口流來定義E(t)是相同的,而今后我們將選用后者的定義。
(b)逗留時間分布函救F(t)
出口流中,已在系統(tǒng)中逗留時間小于t的物料分率等于F, F為t的函數(shù)F(t),顯然F(O)=O而F(oo)=1。
(c)器內(nèi)年齡分布函橄1(t)
在系統(tǒng)內(nèi)(注意不是在出口流中)已經(jīng)存在時1u7為t和t+d‘之間的物料所占的分率等于I(t)dt。對完全棍和的容器,而且只有在這種情況下1(t) =EM,因為這時出口流可以代表系統(tǒng)內(nèi)的均勻物料。
(d)平均班留時間t
可以證明,物料以流量,流過容積V時,所化費的平均時間等:干,亦即平均二留時間丁一干。這種提法有兩個條件:首先,流動著的流體通過系統(tǒng)時密度必須不變。其次,系統(tǒng)中必須在進(jìn)料點沒有物料的返混,或者沒有排出的產(chǎn)物返入系統(tǒng)的返混。在出現(xiàn)這種情況時,可以定出所允許的程度。
顯然,從逗留時間分布函數(shù)E(t)的定義,平均逗留時間可由下式得到.
我們將規(guī)定某些函數(shù)來描述這種逗留時間分布。采用丹克沃茨(Danckwerts) C,的表示祛,這種表示法已被另外一些作者所運(yùn)用。為便于討論,開始時把討論局限于非反應(yīng)系統(tǒng),以后再把結(jié)論推廣到反應(yīng)系統(tǒng)。
(a)時間分布函數(shù)E(t)
其定義為:出口物料流中已在系統(tǒng)中逗留時間為t和f+dt聞的這部分物料所占的分率等于Edt. E是I的函數(shù)E(t),
同樣也可以用進(jìn)口物料流來定義逗留時間分布函數(shù)。也就是說,e(t)dt是在系統(tǒng)中化費時間為‘和t+d‘之間的這部分物料,在進(jìn)口物料流中所占的分率。對于流量恒定的系統(tǒng),可以證明用進(jìn)口流或出口流來定義E(t)是相同的,而今后我們將選用后者的定義。
(b)逗留時間分布函救F(t)
出口流中,已在系統(tǒng)中逗留時間小于t的物料分率等于F, F為t的函數(shù)F(t),顯然F(O)=O而F(oo)=1。
(c)器內(nèi)年齡分布函橄1(t)
在系統(tǒng)內(nèi)(注意不是在出口流中)已經(jīng)存在時1u7為t和t+d‘之間的物料所占的分率等于I(t)dt。對完全棍和的容器,而且只有在這種情況下1(t) =EM,因為這時出口流可以代表系統(tǒng)內(nèi)的均勻物料。
(d)平均班留時間t
可以證明,物料以流量,流過容積V時,所化費的平均時間等:干,亦即平均二留時間丁一干。這種提法有兩個條件:首先,流動著的流體通過系統(tǒng)時密度必須不變。其次,系統(tǒng)中必須在進(jìn)料點沒有物料的返混,或者沒有排出的產(chǎn)物返入系統(tǒng)的返混。在出現(xiàn)這種情況時,可以定出所允許的程度。
顯然,從逗留時間分布函數(shù)E(t)的定義,平均逗留時間可由下式得到.
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