环境工程原理名词解释

有关反应器操作的几个工程概念

（1）反应持续时间: 简称反应时间，主要用于间歇反应器, 只达到一定反应程度所需的时间。

（2）停留时间/平均停留时间：停留时间亦称接触时间，是指连续操作中一物料“微元”从反应器入口到出口经历的时间。在实际反应器中，各物料“微元”的停留时间不尽相同，存在一个分布，即停留时间分布。各“微元”的停留时间的平均称平均停留时间。

（3）空间时间：简称空时，亦称平均空塔接触时间（或停留时间），定义为反应器有效体积（V），与物料体积流量（q v）之比值。它具有时间的单位，但他既不是反应时间也不是接触时间，可以视为处理与反应器体积相同的物料所需要的时间。例如，空间时间为30秒，表示每30秒处理与反应器有效体积相等的流体。

空间时间（T）=V/ q v

空间流速：简称空速，是指单位反应器有效体积所能处理的物料体积流量，单位为时间的倒数。空间流速表示单位时间内能处理几倍于反应器体积的物料，反映一个反应器的强度。空速越大，反应器的负荷越大。例如，SV=2h-1 表示1h处理2倍于反应体积的流体。

空间流速（SV）= q v/V

（一）按反应器结构分类

根据反应器结构性状，可分为釜（槽）式反应器、管式反应器、塔式反应器、固定床、膨胀床、流化床等。

（二）按反应组分的聚集状态分类

根据反应器内物料的聚集状态，即相态，可分为均相反应器和非均相反应器。前者又可分为液相反应器和气相反应器，后者有二相反应器（气-液、液-固反应器等）和气-液-固三相反应器等。

（三）按反应操作分类

根据反应器操作方式，反应器可分为间歇反应器（分批反应器）、连续反应器和半连续反应器以及恒温反应器、非恒温反应器等。

（四）按流态分类

根据反应物料的流动与混合状态，可分为理想流反应器和非理想流反应器。前者又分完全混合流（全混流）反应器和推流反应器。

充分搅拌的槽式反应器可以近似的认为是理想的全混流反应器。

反应器的设计

反应器设计的基本内容包括：选择合适的反应器类型；确定最佳的操作条件；针对所确定的反应器形式，根据操作条件计算达到规定的目标所需要的反应体积，并由此确定反应器的主要尺寸。其中反应器体积的确定是反应器设计的核心内容。

反应器设计用到的基本方程有4类：1. 反应动力学方程；2. 描述浓度变化的物料衡算式，即连续方程；3. 描述温度变化的能量恒算式，即热量方程； 4. 描述压力变化的动量衡算式，即动量方程。

反应的分类

反应有各种各样的分类方法，从反应器设计的角度可以把反应分为简单反应和复杂反应两大类

简单反应，又称单一反应，是只能用一个计量方程描述的反应。即：反应系统中的反应，可以用一个计量方程来表示，它可以是基元反应，也可以是非基元反映。

复杂反应，又称复合反应，是指需用多个计量方程描述的反应。反应系统中同时存在多

个反应，由一种反应物可以分成若干组不同的产物，各产物间的比例随反应时间以及时间的变化而变化。

并列反应是指由相互独立的若干个单一反应组成的反应（系统）。任意一个反应的反应速率不受其他反应的影响，

平行反应是指一种反应物同时参与多个反应，生成多种产物的反应，既反应物相同，而产物不同的一类反应。

串联反应是指反应中间产物作为反应物再继续反应产生新的中间产物或最终产物的反应，即由最初反应物到最终产物是逐步完成的。有机污染物的生物降解一般可视为串联反应。