裝置內由流體質點的運動軌跡和混合特性所決定的流體流動狀況。有理想流動模式和非理想流動模式兩類。
理想流動模式 分為兩種:
①平推式流動 又稱柱塞式流動。流體質點在運動方向上同速前進,各流體質點均具有相同的停留時間,不發生混合,就同柱狀活塞在汽缸內的平推運動一樣(圖1a)。
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②全混式流動 流體在容器內完全混合,容器內各處組成均一。因此物料一進入容器內立即被混合均勻,且容器內的組成與流出物料的組成相同(圖1b)。
根據物料衡算,可得基本設計式如下:
平推流
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全混流
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式中Vr為平推流反應器的容積;V為全混釜內物料的容積;v為物料的體積流量;CA0和CA分別為所研究反應組分A在進料和出料中的摩爾分子濃度;rA為組分A的反應速率,如對簡單n級反應,rA=kC
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理想流動的流動模式明確,有解析解,便於放大設計,且與許多實際裝置內的流動模式近似,如細長管內和固體顆粒填充床內的流體流動近於平推式流動,有強烈攪拌的釜式反應器內的流動近於全混式流動。因此,這種模式在設計中常加以應用。
非理想流動模式 偏離上述兩種理想流動模式的統稱非理想流動模式(圖2)。
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流動模式主要靠示蹤實驗檢定,並在測得其停留時間分佈後加以確定。