CSTR反应器
理想混合连续搅拌釜式反应器CSTR

VRi C Ai-1 - C Ai x Ai - x Ai-1 τ = = C A0 i ≡ V0 (-rAi ) (-rAi )
VR=ΣVRi 检验:i=1 n=1
i
C A0 C A1 C A0 xA (rA )1 (rA )
求解方法
解析法
按不同的反应动力学方程式代入依次逐釜进行计算,直至达到要求的 转化率为止。 例题讲解。
图解法
适用于级数较高的化学反应,特别适于非一、二级反应,但只适于(rA)能用单一组分表示的简单反应,对复杂反应不适用。
步骤: 1、作出(-rA)-CA曲线
2、从起点CA = CA0出发,以-1/τ1为斜率作直线,交曲线于一点,即第
一釜的操作状态CA1 3、过点(CA1 0)以-1/τ2为斜率作直线,与曲线交点为第三釜操作点.… 4、过点(CAN-1,0)以-1/τN为斜率作直线,与曲线交点为第N釜操作点CAN. 则出口转化率XAN=1- CAN / CA0 若已知CA0 、CAN 、N,求VR需用试差法。 若各釜体积相同,则各直线斜率相同。
单个连续操作釜式反应器(1-CSTR)
基础设计式
[A的积累量]=[A的进入量]-[A的离开量]-[A的反应量] 0 = FA0 Δτ - FA0 (1-xA’)Δτ-(- rA ) VR Δτ
VR x A FA 0 ( rA )
物料的平均停留时间:
VR x A C A0 V0 ( rA )
求解方法解析法由于反应器中的反应速率恒等于出口处值,因此结合反应动力学方程, 将出口处的浓度、温度等参数代入得到出口处反应速率,将其代入基础 设计式即得。 如:恒温恒容不可逆反应 n=0 n=1
1 C A 0 x A k
第四讲 厌氧反应器

回流
回流
进水
上流式
下流式
AF反应器结构示意图
AF反应器填料
填料需满足以下性能要求:
a.材质:填料应具有良好的强度和使用寿命。 b.结构:填料应具有空隙可变性 c.比表面积:填料应具有一定的比表面积。 d.生物膜附着情况:填料应具有良好的挂、脱膜效果。 e.在构筑物中的分布情况:填料在构筑物中应具有均匀的分布 状态。
(4)启动或停止运行后再启动比其它厌氧工艺法时间短。
存在的突出问题:易发生堵塞现象,特别是在进水浓度高 或悬浮物含量高的情况下。
8 厌氧塘(Lagoon)
9 干发酵反应器
户用沼气池
圆筒型沼气池
曲 流 布 料 沼 气 池(A型)
曲 流 布 料 沼 气 池(B型)
椭圆型沼气池
在1~2m/h之间。
Biothane公司的UASB和EGSB反应器设计对比
Biobed EGSB 分离器为三层折流板分离器专利技术 布水系统采用直管布水 气体设计上升流速为10m3/m2·h 液体设计上升流速为10m3/m2·h 平均设计COD容积负荷为30kg/ m3·d 液体回流比率为10:1 有机负荷回流比率为10:1
4 上流式厌氧污泥床反应器(UASB) UASB反应器结构示意图
几种UASB布水器
UASB反应器布水点数量的计算依据
污泥类型
稠絮状污泥 (>40KgTSS/m3)
中等浓度絮状污泥 (204~0 KgTSS/m3)
反应器容积负荷 KgCOD/(m3·d)
<1.0 1.0~2.0
>2.0
1.0~2.0 >3.0
可人为控制进料TS浓度的提高。 没有浮渣去除的难题
由于进料TS浓度高,悬浮物难以上浮形成浮渣;即使有少量浮渣也 会被不断旋转的叶片将其破碎且压入发酵液中而被消化去除。 能量输出率高
CSTR模型的名词解释

CSTR模型的名词解释在化学工程领域,一个常见的实验室设备是连续搅拌槽反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)。
CSTR模型是基于这种实验室设备的反应器模型,用于描述和分析在化学反应中物质转化的过程。
CSTR模型是一种常用的动态平衡模型,用于描述在化学反应器中各组分浓度随时间变化的规律。
它基于一些基本假设,例如反应液处于均相状态,反应液中各组分的浓度均匀分布等。
根据这些假设,CSTR模型可以更好地描述反应物的转化程度以及反应速率的控制因素。
CSTR模型的核心是质量守恒和物质转化方程。
质量守恒方程基于反应液中各组分的质量守恒定律,描述了反应液中各组分的物质转移规律。
物质转化方程描述了反应速率与反应物浓度之间的关系,其中考虑了反应速率常数和反应级数等参数。
这些方程构成了CSTR模型的数学基础。
在CSTR模型中,反应速率是一个重要的参数,它决定了反应物转化的速度。
反应速率受到多种因素的影响,例如反应温度、催化剂、反应物浓度等。
通过在CSTR模型中引入合适的反应速率方程,可以更好地理解和预测化学反应的行为。
CSTR模型的分析通常涉及到动态响应和稳态分析两个方面。
动态响应研究反应物浓度随时间变化的规律,通过解析或数值方法,可以得到反应物浓度随时间的变化曲线。
稳态分析研究当反应物浓度稳定时,系统的平衡状态以及反应速率的控制因素。
除了对整个反应系统进行建模和分析,CSTR模型还可以应用于设计和优化化学反应器。
通过对反应物浓度、反应温度、催化剂等参数的调节,可以实现最大化反应物转化率、最小化副反应产物生成的目标。
CSTR模型在反应器设计和操作中发挥了重要的作用。
总结来说,CSTR模型是一种常用的化学反应器模型,用于描述和分析反应物转化的过程。
它基于质量守恒和物质转化方程,可以用来预测不同反应条件下的反应物浓度变化规律和反应速率的控制因素。
CSTR模型在化学工程中有着广泛的应用,对于反应器的设计和优化具有重要意义。
cstr混合方式 -回复

cstr混合方式-回复CSTR混合方式:从概念到应用的一步一步回答引言:CSTR(Continuous Stirred-Tank Reactor)是一种常用的反应器类型,常被用于化学和生化工程中的连续流动反应操作。
本文将从概念到应用的角度,一步一步地回答关于CSTR混合方式的相关问题。
我们将深入探讨CSTR的定义、原理、设计及应用等方面的内容,以帮助读者更好地理解和应用CSTR混合方式。
第一步:CSTR 混合方式的定义CSTR是一种连续混合的反应器类型,在该反应器中,反应物连续地被输入至反应器中,并通过搅拌器进行搅拌,保持反应物在整个反应器中的均匀混合状态。
这种混合方式的特点是反应物在反应器中停留的时间相对较长,以便充分实现反应。
第二步:CSTR 混合方式的原理CSTR混合方式的原理基于物料在反应器中的均匀混合和流动。
反应物从反应器输入一端进入,通过搅拌器被均匀地搅拌,从而保持了反应物的同质性。
在反应器内,反应发生并生成产物,新的反应物不断进入反应器,并与已有的反应物混合,形成均匀的反应混合物。
第三步:设计一个CSTR设计一个CSTR需要考虑以下因素:1. 反应物料的物理性质:包括反应物料的流动性、浓度、温度等;2. 反应速率:通过实验或理论计算确定反应物料的反应速率;3. 反应器尺寸:通过反应速率和反应物料流量确定反应器的体积;4. 搅拌器设计:搅拌器的设计需考虑均匀混合和悬浮物料的能力;5. 反应温度控制:通过控制冷却系统和加热系统维持反应温度稳定。
第四步:CSTR 混合方式的应用CSTR混合方式广泛应用于化学和生化工程领域,以下列举几个常见的应用场景:1. 化学反应:CSTR广泛应用于化学反应中,如酯化、酯水解、硝化和氢化等反应过程;2. 生物反应:CSTR被应用于生物反应器中,用于培养细胞或微生物,如发酵和细胞培养等;3. 污水处理:CSTR可以用于废水处理系统中,处理废水中的有机物、氮和磷等污染物;4. 食品加工:CSTR被应用于食品加工中,如酿造啤酒、制作酸奶等过程;5. 医药制造:CSTR被应用于医药制造中,如合成药物、制备化合物等。
理想混合连续搅拌釜式反应器(CSTR)

理想混合状态
物料在反应器内达到完全混合,不存在浓度和温度 的梯度分布。
反应器内各点的物料性质(如浓度、温度等)完全 相同,且随时间保持不变。
在理想混合状态下,反应器的性能达到最优,反应 效率和产物质量得到保证。
03
CSTR反应器的数学模型
物料平衡方程
进入反应器的物料流量与离开 反应器的物料流量相等,即输 入等于输出。
用于连续加入反应物和排出产物,实现连续化生产 。
工作流程
01
02
03
04
物料进入
反应物通过进料口连续加入反 应器内。
充分混合
在搅拌装置的作用下,物料在 反应器内充分混合,达到浓度 和温度的均匀分布。
反应进行
在适宜的反应条件下,物料在 反应器内进行化学反应。
产物排出
反应完成后,产物通过出料口 连续排出反应器。
100%
平均停留时间
表示物料在反应器内的平均停留 时间,影响反应器的生产能力和 产品质量。
80%
停留时间分布曲线
通过实验测定,可直观反映反应 器内物料的停留时间分布情况。
转化率与选择性
转化率
表示原料在反应器内转化为产 品的程度,是衡量反应器性能 的重要指标。
选择性
表示在给定转化率下,生成目 标产物的能力,反映反应器的 选择性能。
THANK YOU
感谢聆听
缺点与挑战
能耗较高
连续搅拌过程需要消耗大量能量,导致CSTR反应器的能耗相对较 高。
设备复杂度高
CSTR反应器结构复杂,涉及搅拌、传热、传质等多个过程,设备 设计、制造和维护难度较大。
放大效应
在将实验室规模的CSTR反应器放大至工业生产规模时,可能会遇到 放大效应问题,影响反应器的性能和产物质量。
cstr混合方式 -回复

cstr混合方式-回复什么是cstr混合方式?CSTR,即完全搅拌反应器,是一种化工生产中常用的反应器类型。
它被广泛应用于液相和气液相反应过程中,特别适用于高速转化反应和连续操作模式。
CSTR混合方式的主要特点是在反应器内部,通过机械搅拌或气体的循环使反应物在整个反应过程中保持均匀混合状态。
这种混合方式的优点在于能够提供良好的反应速度和高产品产率。
CSTR混合方式的工作原理是将反应物通过进料管道输送到反应器内部,然后在反应器内进行搅拌或循环使反应物均匀混合。
反应过程中,反应物在反应器内停留的时间相对较短,因此可以进行连续生产。
在CSTR混合方式中,反应物的浓度和产物的浓度在反应器内部是均匀分布的,反应速率常常受到温度和浓度的影响。
对于CSTR混合方式,有几个关键参数需要考虑。
首先是反应速度常数k,它可以通过实验测定得到。
k值越大,反应速度越快。
其次是反应物的浓度C,它决定了反应速率。
当反应物的浓度较高时,反应速率较快。
此外,还需要考虑反应器的体积V,体积越大,反应物停留的时间越长,反应物的转化率也会相应增加。
CSTR混合方式的优点之一是能够适应不同反应物和反应条件的需求。
它可以用于液相反应和气液相反应,并且很容易进行规模化生产。
此外,CSTR混合方式还具有稳定的反应过程和良好的产品质量控制能力。
然而,CSTR混合方式也存在一些局限性。
由于反应物在反应器内的停留时间较短,可能导致反应转化率较低。
此外,由于反应物在反应器内部均匀分布,不同组分的物质可能会发生竞争反应,从而降低了所需产物的选择性。
针对CSTR混合方式的局限性,在实际应用中可以采取一些措施进行改进。
例如,可以通过调节反应物的进料量和反应器的体积,以使反应物停留的时间延长,从而提高反应物的转化率。
此外,还可以通过添加催化剂或控制反应物的浓度来改善所需产物的选择性。
总而言之,CSTR混合方式在化工生产中具有广泛的应用前景。
它通过机械搅拌或气体循环的方式,保证了反应物在反应过程中的均匀混合状态,提供了良好的反应速率和高产率。
cstr标识 累计解析量

cstr标识累计解析量CSTR标识累计解析量为标题CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor,连续搅拌槽反应器)是一种常见的化学反应器。
在化学工业中,CSTR被广泛应用于液相反应的控制和生产过程中。
累计解析量指的是在CSTR中反应物的解析量随时间的增加而积累的总量。
在CSTR中,反应物首先被加入到反应器中,然后通过搅拌使其充分混合。
在反应过程中,反应物发生化学反应,生成产物。
同时,反应物也会被解析,从而使反应物的浓度逐渐减少。
CSTR中的累计解析量与反应物的初始浓度、反应速率常数、反应时间等因素有关。
在理想情况下,CSTR中的反应物浓度会随着时间的推移呈指数衰减,直到达到平衡状态。
而累计解析量则是在反应过程中,反应物浓度与时间的乘积累加得到的。
CSTR中的累计解析量可以通过数学模型来计算。
根据质量守恒定律和反应动力学方程,可以建立CSTR的数学模型,从而计算出累计解析量。
在实际应用中,可以使用数值方法或计算机模拟来求解CSTR 中的累计解析量。
CSTR的累计解析量对于反应过程的控制和优化具有重要意义。
通过调节反应物的初始浓度、反应温度、反应时间等参数,可以影响累计解析量的变化趋势。
合理地控制累计解析量可以提高反应的效率和产物的纯度,同时减少副反应和废物的生成。
除了在化学工业中的应用,CSTR的累计解析量也在其他领域有着广泛的应用。
例如,在生物工程中,CSTR常用于微生物培养和发酵过程的控制。
通过监测累计解析量,可以评估微生物的生长情况和产物的生成情况,从而指导生产过程的调控和优化。
CSTR的累计解析量是反应过程中一个重要的指标。
它反映了反应物的解析情况,并对反应过程的控制和优化具有重要意义。
通过合理地调节反应条件和控制累计解析量,可以提高反应的效率和产物的质量,从而实现工业生产的可持续发展。
连续操作釜式反应器(CSTR)的计算

VR CA0 CA CA0 xAf
V0 (rA ) f (rA ) f
第六章 离婚制度
二、离婚制度的历史沿革
(一)外国离婚制度的历史沿革
1.禁止离婚主义 2.许可离婚主义
(1)专权离婚主义 (2)限制离婚主义 (3)自由离婚主义
பைடு நூலகம்
第一,有责离婚主义 第二,无责离婚主义
二、离婚制度的历史沿革
(二)我国离婚制度的历史沿革
1.我国古代的离婚制度
(1)七出 (2)和离 (3)义绝 (4)诉离
2.我国近代的离婚制度
(1)两愿离婚 (2)判决离婚
3.我国现代的离婚制度
第二节
协议离婚
一、协议离婚的概述
(一)协议离婚又称为登记离婚或自愿离婚,是指夫妻双 方在协商一致的基础上,按照行政程序解除婚姻关系的 离婚方式。
反应器内,物 料的浓度和温度处 处相等,且等于反 应器流出物料的浓 度和温度。
CA CA,in
time
CA, out
0
CA CA,O
t tresidence time
position
CA, out
0
t
x
一、单个连续操作釜式反应器的计算(1- CSTR)
基础设计式
取整个反应器为衡算对象
0
流入量 = 流出量 + 反应量 + 累积量
CA0 xA kCA0 (1 xA)
xA k(1 xA)
CA0 xA kCA02 (1 xA)2
xA kCA0 (1
xA ) 2
二、多个串联连续操作釜式反应器 (N-CSTR)
为什么要采用N-CSTR代替1-CSTR? 由于1-CSTR存在严重的返混,降低了反应
CSTR 反应器

CSTR 反应器:质量平衡表达式CSTR 反应器(连续搅拌釜反应器)是化学或生物化学工业中非常普遍的一类反应器。
反应器有一个入口和一个出口,并被完美地搅拌。
本页重点介绍将一般质量平衡方程应用于CSTR 反应器。
1、CSTR反应器连续搅拌釜反应器配备有反应物入口和反应器内容物出口,它们在反应器操作期间连续进行。
反应器装有搅拌器,假定它可以有效地搅拌反应介质。
一般的质量平衡方程可以用以下方式表示:入口= 出口+ 消耗+ 累积表达式的每个组成部分的单位是材料流量:例如mol/s。
在下面的应用中,我们考虑考虑的CSTR 反应器的情况是:•完美搅拌:反应器反应介质中任何一点的浓度相同•等温线2. CSTR反应器完全搅拌并处于稳定状态:物料平衡让我们假设反应物 A 和 B 被引入反应器。
反应A +B =C +D生成 C 和D。
入口处只有 A 和B,但在出口流中我们可以发现 A 和 B 未反应,而 C 和D。
与在反应发生时浓度始终变化的间歇式和半间歇式反应器相反,CSTR 反应器具有在稳态下运行的特性,这意味着在入口和出口之间找到平衡,可以防止积累(正或负)在反应器中。
稳态意味着:dnA/dt = dnB/dt = dnC/dt = dnD / dt = 0除了反应器处于稳定状态外,反应体积不会随时间变化,这意味着我们可以直接使用材料平衡方程中的体积V。
将反应器完全搅拌的事实也有助于表达反应物和产物的消耗/产生,因为它可以表示为反应速度与体积(r'V) 和浓度的乘积。
完全搅拌意味着:[A]reactor = [A]out[B]reactor = [B]out[C]reactor = [C]out[D]reactor = [D]out每个组分的质量平衡将如下(r'是消耗速度,r是形成速度):反应性AQ输入*[A]输入= Q输出*[A]输出 + r' A .V + 0反应BQ in *[B] in = Q out *[B] out + r' B .V + 0产品C0 = Q输出*[C]输出+ r C .V + 0产品D0 = Q输出*[D]输出+ r D .V + 03. CSTR反应器搅拌完美且处于稳定状态:反应速度反应速度系统可以由上述方程表示如下:r' A = (Q in .[A] in - Q out *[A] out )/Vr' B = (Q in .[B] in - Q out *[B] out )/Vr C =Q输出*[C]输出/Vr D = Q输出*[D]输出/V这些是稳态CSTR 的特征方程。
全混流反应器(CSTR)

例题
某液相反应 A+B→R+S,其反应动力学表达式 为 rA=kcAcB,T=373K时,k=0.24 m3kmol/min。今要完成一生产任务,A的处理 量为 80 kmol/h,入口物料的浓度为cA,0=2.5 kmol/m3,cB,0=5.0kmol/m3,要求A的转化率 达到80%,问:①若采用活塞流反应器,反应 器容积应为多少m3?③采用全混流反应器,反 应器的容积应为多少m3?
例题
对于一级不可逆反应方程:
A → B , rA = kcA
在全混流反应器完成上述一级反应,如k= 0.01s-1,体积流量为10-3 m3s-1,试计算转化 率达到30%时所用的反应时间。
间歇反应器t=35.7s 平推流反应器τ=35.7s 全混流反应器τ=42.9s
全混流反应器对完成同样的转化率所需的反应器 体积和停留时间都比平推流和间歇反应器大。 体积和停留时间都比平推流和间歇反应器大。
CSTR的体积计算 的体积计算
n n FA0 − FA FA0 x A FA0 x AvT FA0 x AvT V= = = = n n n n rA kc A kFA kFA0 (1 − x A )
反应为一级反应
V 1 xA τ= = vT k 1 − x A
kτ xA = 1 + kτ
全混流反应器
xA = 1 − e
− kτ
平推流反应器
3.5平推流反应器和全混流反应器 对比
正级数反应
x Ae
负级数反应
VPFR = FA0 ∫
0
Hale Waihona Puke dx A rAVCSTR
x Ae = FA0 rA
FA0 = vT c A0
理想反应器CSTR-1..

i
c Ai x Ai
N
c AN
x Ai1
x AN
N i
设每个反应器的空时为τi,则总空时为: 对任意i釜A组分的物料衡算(恒容系统):
i
进入量 - 排出量 - 反应量 = 累积量
v0cAi1 FAi1
v0c Ai FAi
rA irA i Vi
★ 如果多釜与单釜具有相同的生产能力和转化率,多釜
串联的反应器总容积必定小于单釜。串联级数越多,所 需体积愈小,过程愈接近活塞流(PFR)和分批式反应 器。 Return
多釜串联反应器的设计方法 ①解析法:
c A0 x A0 0 FA 0 v0
1 2
c A1 x A1
c A2 x A2
cAi1
对第一个釜有
V1 C A,0 C A1 1 v0 k1C A1
V1 C A,0 C A1 1 v0 k1C A1
则i釜:
C A0 C A1 1 k1 1
C A ,i C A,i 1
1 1 k i i
该式前面已推导过!
同理得串联的N釜设计方程:
C A2
C A, N C A0
1 k i N 1 k i
1
N
1
或 : x A, N 1
总容积为:V=N· Vi=N·τi· v0
例 题
例题8 在两釜串联的全混流反应器中,用已二酸和已二醇生
产醇酸树脂,在第一釜中已二酸的转化率为60%,第二釜中 它的转化率达到80%,反应条件和产量如下:
C A0 C A1 1 k2 2 1 k1 1 1 k2 2
C A3
C A0 C A2 1 k3 3 1 k1 1 1 k2 2 1 k3 3
CSTR反应器

CSTR反应器全混节能型CSTR反应器设备组成部分:刚性顶的拼装罐体、搅拌机、正负压保护器、增温控温系统、溢流槽、带刮板视镜、透光孔、取样口。
搅拌方式:顶入搅拌、侧搅拌、沼气搅拌。
设备优点:1、适应于北方寒冷地区2、高径比较大,利于厌氧反应,保证产气量3、顶入式搅拌强度大,特别适用于固体含量较高的物料发酵名词解释:连续搅拌反应器系统,或称连续搅拌槽(continuous stirred tank reactor),简称CSTR暴露系统,是一种研究和监测大气污染物对植物影响的动态模拟装置。
性质:连续搅拌槽反应器是指带有搅拌浆的槽式反应器。
搅拌的目的在于使物料体系达到均匀状态,以有利于反应的均匀和传热。
反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化,表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分等。
原理:在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。
消化器内安装有搅拌装置,使发酵原料和微生物处于完全混合状态。
投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。
新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的全部发酵液菌种混合,使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。
优点:CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料。
消化器内物料均匀分布,避免了分层状态,增加了物料和微生物接触的机会。
本公司国家专利技术《内循环浮渣破碎搅拌系统》,使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部,逐渐完全反应,避免了反应器液面上的“结盖现象”。
利用产生沼气发电余热对反应器外部的保温加热系统进行保温,大大提高了产气率和投资利用率,同时使得反应器一年四季均可正常工作。
该工艺占地少、成本低,是目前世界上最先进的厌氧反应器之一。
使用领域:应用于屠宰废水,牛、猪、鸡等养殖场中畜禽粪便的处理和沼气生产、发电工程;城市生活污泥等SS较多的高浓度有机废水处理工程。
TR-CSTR-500ETR-CSTR-500/F适用原料种类:所有类型畜禽粪便、屠宰场垃圾、酒糟及糟液、生物柴油垃圾、厨房垃圾、废弃油脂、食品加工厂垃圾、乳液加工厂垃圾、其它可消化有机废弃物。
cstr聚乙烯工艺

cstr聚乙烯工艺
CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)是连续搅拌釜式反应器的简称,这种反应器在化工领域被广泛用于各种化学反应过程,包括聚乙烯的生产。
在聚乙烯工业中,CSTR工艺通常与淤浆法结合使用,尤其是在生产高密度聚乙烯(HDPE)时。
淤浆法是一种早期的聚乙烯生产工艺,其特点是将催化剂悬浮在液态烃溶剂(如己烷)中形成淤浆,然后将淤浆引入到CSTR反应器中进行聚合反应。
在反应器内,乙烯单体在催化剂的作用下形成聚乙烯颗粒。
由于反应器内物料处于连续流动和混合状态,因此可以实现连续生产,并且相对容易控制反应条件。
CSTR工艺的优点在于能够提供较好的温度和浓度控制,因为搅拌使得反应物在反应器内的分布较为均匀。
此外,由于反应器内部是一个开放系统,可以通过改变进料速度来调整反应速率,从而满足不同的产品需求。
然而,CSTR工艺也有一些局限性,比如可能会出现局部过热或过冷的情况,导致产品质量不均。
此外,由于需要使用大量的溶剂,所以存在较高的能耗和环保问题。
随着时间的推移,气相法聚乙烯生产工艺因其操作压力低、流程简单、不需要溶剂等优点逐渐取代了淤浆法/CSTR工艺成为主流。
尽管如此,CSTR工艺依然在某些特殊应用场合或者特定类型的聚乙烯产品生产中占有一席之地。
cstr厌氧反应器参数

cstr厌氧反应器参数CSTR厌氧反应器参数引言CSTR厌氧反应器是一种常见的生物反应器,用于处理有机废水和生物质废料。
了解和控制CSTR厌氧反应器的参数对于提高处理效果和降低运营成本至关重要。
本文将介绍CSTR厌氧反应器的关键参数,并探讨它们对反应器性能的影响。
1. 温度温度是CSTR厌氧反应器中的重要参数之一。
适宜的反应温度有助于维持反应器内的微生物活性,并加速废水中有机物的降解速率。
一般来说,温度应在35-40摄氏度之间,过高或过低的温度都会导致微生物活性下降,从而影响反应器的处理效果。
2. pH值pH值是指反应器中废水的酸碱度。
在CSTR厌氧反应器中,适宜的pH值有利于维持微生物的生长和活性。
一般来说,反应器的pH值应在6.8-7.5之间,过低或过高的pH值会抑制微生物的生长,从而降低反应器的降解效率。
3. 有机负荷率有机负荷率是指单位时间内进入反应器的有机物质的质量。
适宜的有机负荷率是保证反应器高效运行的关键。
过高的有机负荷率会导致废水中的有机物无法充分降解,从而产生过多的气体和沉淀物,影响反应器的稳定性。
过低的有机负荷率则会导致反应器的处理能力得不到充分利用。
因此,合理调控有机负荷率是CSTR厌氧反应器运行的重要任务之一。
4. 水力停留时间水力停留时间是指废水在反应器中停留的时间。
它与反应器的体积和进出水流量有关。
适宜的水力停留时间有助于维持反应器内微生物的生长和废水的降解速率。
一般来说,水力停留时间应在24-48小时之间,过短的停留时间会导致废水无法充分降解,过长的停留时间则会浪费资源。
5. 混合方式混合方式是指在反应器中保持废水悬浮状态的方法。
合适的混合方式能够提高反应器内废水的均匀性,并促进微生物与废水的接触,提高降解效率。
常见的混合方式包括机械搅拌和气体循环等。
6. 微生物群落微生物群落是指反应器内存在的各种微生物的总称。
微生物群落的种类和数量直接影响着反应器的降解效率和稳定性。
理想反应器CSTR-1

VR VR xA FA0 v0 C A0 C A0 rA VR C A0 x A C A0 C A rA rA v0
CSTR设计方程式(xA0=0的情况) xA0≠0呢?
xA0≠0, 可认为原料中的A已转化了xA1 推导出的设计方程具有通用性
对第一个釜有
V1 C A,0 C A1 1 v0 k1C A1
V1 C A,0 C A1 1 v0 k1C A1
则i釜:
C A0 C A1 1 k1 1
C A ,i C A,i 1
1 1 k i i
该A0 C A1 1 k2 2 1 k1 1 1 k2 2
C A3
C A0 C A2 1 k3 3 1 k1 1 1 k2 2 1 k3 3
以此类推:
C A, N
C A0 1 k1 1 1 k2 2 1 ki i 1 k N N
各釜的容积与温度可以不同,如对于n级不可逆反应:
x A,i x A,i 1 Vi C A,i 1 C A,i i n n n 1 v0 k i C A,i k i C A0 1 x A,i
若n=1,则:
Vi C A,i 1 C A,i i v0 k i C A,i
★一级反应 AP (-rA)=kCA 对于任意εA值 C A0 (C A0 C A ) VR C A0 x A x A (1 A x A ) v0 (rA ) k (1 x A ) kC A (C A0 A C A )
对于液相反应 , 可以认为是恒容过程 , 这时 A 0 C A0 C A VR xA v0 k (1 x A ) kC A k 或 : xA 1 k C A0 CA 1 k CA 1 C A0 1 k
化学反应工程 3.3 全混流反应器CSTR

正级数反应
VP F R FA0
xAedxA 0 rA
负级数反应
VCSTR
FA0
xAe rA
FA0 vTcA0 FA vTcA
rAV
0
FA0FArAV
rA
FA0 V
FA
间歇反应器t=35.7s 平推流反应器=35.7s 全混流反应器=42.9s
全混流反应器对完成同样的转化率所需的反应器 体积和停留时间都比平推流和间歇反应器大。
例题
某液相反应 A+B→R+S,其反应动力学表达式 为 rA=kcAcB,T=373K时,k=0.24 m3kmol/min。今要完成一生产任务,A的处理 量为 80 kmol/h,入口物料的浓度为cA,0=2.5 kmol/m3,cB,0=5.0kmol/m3,要求A的转化率 达到80%,问:①若采用活塞流反应器,反应 器容积应为多少m3?③采用全混流反应器,反 应器的容积应为多少m3?
CSTR的体积计算
V F A 0 r AF AF k A 0 x A nA cF A k 0 x A A n v F T n kF A n 0 F A 0 1 x A v x T n An
反应为一级反应
V 1 xA
vT k1xA
xA
k 1 k
全混流反应器应器 对比
全混流反应器(CSTR)
操作特点
反应物料和产物流速恒定; 反应流体在反应器内是完全混合的,故在反应
器内时具有均一的温度和组成,且与从反应器 流出的物料的温度和组成是一致的 当反应流体的密度是恒定时,则流出和流入 反应器的容积流速v是相同的 反应器内的反应速率亦维持恒定。
物料衡算
单 反位 应 A的时 器 = 量 单 反 间位 应 进 A的时 器 入 量 + 单 间 反位 流 应 A的时 出 掉 量间 + 单 A 反 的位 应 累时 器 积间 中 量
cstr混合方式 -回复

cstr混合方式-回复CSTR混合方式是化学工程领域中常用的反应器设计。
它是指连续搅拌槽反应器(Continuous Stirred Tank Reactor)。
在这种反应器中,反应物通过搅拌槽,并通过连续输入和输出,以保持槽内反应物的浓度分布均匀。
CSTR混合方式的优点之一是可以进行持续反应。
这意味着反应物可以持续输入到反应器中,而产物则可以持续输出。
这种操作模式可以提高生产效率,减少生产时间和成本。
另外,由于槽内反应物混合均匀,反应物的浓度分布也更加均匀,因此可以更好地控制反应过程。
CSTR混合方式的关键在于搅拌槽的设计。
搅拌槽一般由一个容器和一个搅拌器组成。
容器通常是圆柱形,以保持液体在槽内的均匀流动。
搅拌器可以是机械搅拌器或气体搅拌器,用来打断反应物的浓度梯度,并将其混合均匀。
在CSTR混合方式中,反应物被输入到搅拌槽中,并在反应过程中均匀混合。
搅拌槽一般设置在恒温条件下,以确保反应过程的稳定性。
在搅拌槽中,反应物与催化剂或其他反应物发生化学反应,产生产物。
产物在反应过程中会被连续地从搅拌槽中输出,以保持槽内反应物浓度的稳定。
CSTR混合方式的性能可以通过几个关键指标来评估。
其中之一是反应物的停留时间。
停留时间指的是反应物在反应器中的平均停留时间。
停留时间越长,反应可以更充分地进行。
另一个指标是反应器的容积。
容积越大,反应物的停留时间越长,反应过程也更充分。
还有一个指标是混合效率。
混合效率越高,反应物的浓度分布越均匀,反应过程也更稳定。
CSTR混合方式在化学工程领域有广泛的应用。
例如,在有机合成中,CSTR 混合方式可以用于合成各种有机化合物。
在环境工程中,CSTR混合方式可以用于处理废水,以去除其中的污染物。
在食品工程中,CSTR混合方式可以用于发酵和酿造过程中。
总之,CSTR混合方式是一种重要的反应器设计,在化学工程领域得到了广泛应用。
它的连续搅拌槽构造和混合效率保证了反应物的均匀混合和反应过程的稳定性。
带搅拌釜式反应器CSTR系统控制方案

带搅拌釜式反应器CSTR系统控制方案带搅拌釜式反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,简称CSTR)是一种常见的化学反应器,其具有连续投料、连续排出产物和持续搅拌混合等特点,广泛应用于化学工业中的各种反应过程。
CSTR系统的控制方案主要包括反应温度控制、反应物进料控制和产物排放控制等。
本文将从这三个方面对CSTR系统的控制方案进行详细阐述。
1.反应温度控制:反应温度是CSTR系统中一个重要的控制参数,过高或过低的反应温度都会对反应过程产生负面影响。
因此,反应温度的控制对于保证反应过程的高效进行至关重要。
一种常见的反应温度控制方案是PID控制器控制。
PID控制器通过调节加热或冷却系统来维持反应器的温度在设定值附近。
具体控制过程如下:(1)从反应器中测量反应温度;(2)将测量值与设定值进行比较,得到误差;(3)根据误差计算出控制增益,控制增益由PID控制器自动调整;(4)控制增益根据设定算法调节加热或冷却系统,使反应器的温度趋向于设定值。
2.反应物进料控制:反应物进料对于反应过程的速率和效率具有重要影响。
控制反应物的进料量可以保证反应过程以合适的速率进行。
一种常见的反应物进料控制方案是基于反馈控制的PID控制器。
具体控制过程如下:(1)从反应器中测量反应物的浓度;(2)将测量值与设定值进行比较,得到误差;(3)根据误差计算出控制增益,控制增益由PID控制器自动调整;(4)控制增益根据设定算法调节反应物进料系统,使反应物的浓度趋向于设定值。
3.产物排放控制:产物排放是CSTR系统中的另一个重要环节。
合理控制产物的排放可以保证反应过程的稳定性和安全性。
一种常见的产物排放控制方案是基于反馈控制的PID控制器。
(1)从反应器中测量产物的浓度;(2)将测量值与设定值进行比较,得到误差;(3)根据误差计算出控制增益,控制增益由PID控制器自动调整;(4)控制增益根据设定算法调节产物排放系统,使产物的浓度趋向于设定值。
cstr最适稀释率 -回复

cstr最适稀释率-回复CSTR最适稀释率(CSTR Optimum Dilution Rate)引言:连续搅拌反应器(CSTR)是化学工程领域中常见的反应器类型之一。
CSTR 以连续供料和连续产物收集的方式进行,广泛应用于化学生产中。
稀释率是CSTR操作中一个重要的参数,它影响着反应器的性能和产物质量。
本文将详细阐述如何确定CSTR最适稀释率的步骤和原理。
第一步:了解CSTR在探究CSTR最适稀释率之前,我们首先要了解CSTR的基本原理。
CSTR 是一个连续流动的反应器,在这个反应器中,反应物以恒定的速率进入反应器,反应发生后产生产物,同时产物以恒定速率流出反应器。
CSTR内的反应物混合均匀,温度和浓度在反应器内部基本保持恒定。
第二步:确定稀释率范围稀释率是指进入CSTR的反应物流出反应器的速率。
为了确定最适稀释率,我们需要根据反应物的性质和所需产物的质量确定稀释率范围。
一般而言,稀释率越低,反应物在反应器内停留时间越长,有助于提高反应的转化率。
然而,稀释率过低可能导致反应物的浓度过高,甚至出现副反应或竞争反应。
因此,我们需要确定一个合适的稀释率范围,以避免这些问题的发生。
第三步:设计实验为了确定最适稀释率,我们需要进行一系列实验。
首先,我们选择一种合适的反应物对,确保反应物的浓度适中,以免在低浓度时催化剂活性太低或在高浓度时抑制了反应。
然后,按照既定稀释率范围,分别进行多次反应实验,记录每个稀释率下的反应时间、转化率和产物浓度。
第四步:绘制稀释率-转化率曲线将实验数据整理并绘制成稀释率-转化率曲线,即反应过程中稀释率与反应物转化率之间的关系图。
根据这种曲线,我们可以观察到稀释率与转化率之间的趋势。
第五步:寻找最优点通过稀释率-转化率曲线,我们可以找到一个稀释率值,使得在该点产物的转化率最高。
这个点就是最优点,也就是CSTR最适稀释率。
第六步:验证最优点为了验证最优点的准确性,我们可以进行进一步的实验。
cstr混合方式 -回复

cstr混合方式-回复CSTR混合方式对于化工工艺中的反应器设计和操作起着重要的作用。
这种混合方式指的是连续搅拌反应器(Continuous Stirred Tank Reactor)的工作原理和应用。
在本文中,我们将一步一步回答与CSTR混合方式相关的问题,包括其原理、设计要点以及优缺点。
一、原理CSTR混合方式是一种理想的混合方式,其主要特点是反应物在反应器中均匀混合,并且在给定的反应温度和压力下保持恒定。
该反应器具有一个或多个入口,反应物通过入口进入反应器并与搅拌器均匀混合,然后在给定的反应时间内进行反应。
反应产物则通过反应器的出口流出。
二、设计要点在设计CSTR反应器时,有几个重要的要点需要考虑:1. 反应器尺寸和体积:反应器的尺寸和体积直接影响反应物的混合程度。
较大的体积可以提供更多的混合时间,从而增加反应物的均匀性。
此外,反应器的尺寸还应根据反应物的性质和反应速率来确定。
2. 搅拌机制:搅拌器的选择和设计也是CSTR反应器的关键要素。
搅拌器的作用是将反应物均匀地分散在反应器中,以提高反应物的混合程度。
常见的搅拌器包括搅拌桨、涡轮搅拌器和螺旋搅拌器等。
3. 温度和压力控制:CSTR反应器通常需要在特定的温度和压力下进行反应。
因此,反应器设计需要考虑提供适当的加热或冷却系统,以及控制压力的手段。
4. 反应物的质量流量和浓度:在设计CSTR反应器时,质量流量和浓度的选择需要根据反应物的性质和反应速率来确定。
质量流量低于一定值可能导致反应器过大,而高于一定值则会影响反应物的均匀混合。
三、优缺点CSTR混合方式具有以下优点:1. 高反应物的混合度:CSTR反应器通过搅拌器将反应物均匀地分散在反应器中,从而保证反应物的均匀混合和反应的充分程度。
2. 稳定的反应条件:CSTR反应器可以稳定地保持给定的温度和压力条件,从而有助于控制反应的速率和产物的选择性。
换句话说,CSTR混合方式也存在一些限制和缺点:1. 可能存在反应物浓度梯度:由于CSTR反应器的性质,反应物在反应器中的浓度可能会有一定的梯度。
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全混节能型CSTR反应器
设备组成部分:刚性顶的拼装罐体、搅拌机、正负压保护器、增温控温系统、溢流槽、带刮板视镜、透光孔、取样口。
搅拌方式:顶入搅拌、侧搅拌、沼气搅拌。
设备优点:
1、适应于北方寒冷地区
2、高径比较大,利于厌氧反应,保证产气量
3、顶入式搅拌强度大,特别适用于固体含量较高的物料发酵
名词解释:
连续搅拌反应器系统,或称连续搅拌槽(continuous stirred tank reactor),简称CSTR暴露系统,是一种研究和监测大气污染物对植物影响的动态模拟装置。
性质:连续搅拌槽反应器是指带有搅拌浆的槽式反应器。
搅拌的目的在于使物料体系达到均匀状态,以有利于反应的均匀和传热。
反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化,表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分等。
原理:在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。
消化器内安装有搅拌装置,使发酵原料和微生物处于完全混合状态。
投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。
新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的全部发酵液菌种混合,使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。
优点:CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料。
消化器内物料均匀分布,避免了分层状态,增加了物料和微生物接触的机会。
本公司国家专利技术《内循环浮渣破碎搅拌系统》,使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部,逐渐完全反应,避免了反应器液面上的“结盖现象”。
利用产生沼气发电余热对反应器外部的保温加热系统进行保温,大大提高了产气率和投资利用率,同时使得反应器一年四季均可正常工作。
该工艺占地少、成本低,是目前世界上最先进的厌氧反应器之一。
使用领域:应用于屠宰废水,牛、猪、鸡等养殖场中畜禽粪便的处理和沼气生产、发电工程;城市生活污泥等SS较多的高浓度有机废水处理工程。
TR-CSTR-500E
TR-CSTR-500/F
适用原料种类:所有类型畜禽粪便、屠宰场垃圾、酒糟及糟液、生物柴油垃圾、厨房垃圾、废弃油脂、食品加工厂垃圾、乳液加工厂垃圾、其它可消化有机废弃物。
适用区域:全国各地,尤其适用于北方寒冷地区。
适用养殖场规模:鲜粪量10- 吨,其中,肉牛场平均存栏量500-625头;奶牛场平均存栏量350- 420头;养猪场平均存栏量5000- 6250 头;养鸡场平均存栏量10 - 13万羽;其它畜禽养殖场根据鲜粪量确定其适用养殖规模。
日发电量:中温: 750 - 1500 kwh;高温: 1500 - 3750 kwh(根据原料而定)技术指标:产气率:中温高温产气量:中温500- 1000 m3,高温 1000 - 2500 m3(根据原料而定)进料浓度:TS浓度8%-12% 发酵温度:中温(33-35℃)或高温(53-55℃)m3 停留时间:中温 20- 30天高温 10- 20天核心处理单元:原料预处理单元:调粪池1个;原料粉碎机1套沼气生产单元:500m3 CSTR消化器1座沼气存贮单元:200m3柔性囊式气柜1座沼渣沼液存贮利用单元:二次发酵/沼液存储池1座沼气发电单元:50kwh发电机及热交换系统1套工艺特点:本方案采用全混式发酵技术,对原料要求限制少,适用于各种畜禽粪便,尤其适合粗纤维含量比较高牛粪。
本工艺进料浓度高,运行能耗低,能量输出率高,即使在我国北方冬季也可正常稳定运行。
拼装罐
拼装罐是由特制钢板、专用密封材料、自锁螺栓等材料组装而成的罐体,可用于污水处理、沼气工程、粮食储藏、石油化工等行业中的气体、液体和固体的密封储藏。
在沼气工程中,拼装罐是各种有机物(如动物粪便、污水、秸秆等发酵原料)的储存和发酵的容器。
ECPC 是E-COATING AND POWEDER-COATING的英文缩写,即电泳+喷涂工艺。
起源于福特汽车车身处理工艺。
是在钢板表面进行电泳+喷涂工艺处理。
在制作和安装方式上是一种和搪瓷罐渊源很深的罐子,拼装工艺与搪瓷罐相同。
新工艺方面。
国内最新的应该算是车库型干发酵吧。
ECPC拼装罐是由特制钢板、专用密封材料、自锁螺栓等材料组装而成的。
对特制钢板的表面进行处理,在钢板表面形成均匀的漆膜保护层,其硬度、附着力、耐腐、抗冲击性能均可满足业主的需求。
采用该工艺的拼装罐的显著优点是:
(1)防腐性能好,罐体使用寿命长;
(2)高强度自锁式带胶帽螺栓,止水防腐效果好;
(3)耐高温密封胶,可抗生物腐蚀。
沼气工程中存储沼气的柔性干式气柜
柔性干式气柜是我公司核心设备研制基地重要产品之一,与传统低压湿式贮气柜比较,柔性干式气柜选择柔性织物做主材,无需水封,解决了伙伴公司一直担心的湿式气柜冬季结冰的大难题,柔性干式气柜作为国际沼气贮存技术的新型换代产品,在我公司各工程中成熟应用,生产、安装周期较低压湿式气柜缩短近三分之一,满足了伙伴公司工程工期极其紧张的要求。
同时,外形美观、重量轻、基础建设投资省、不需每年一次防腐处理节约维护费用、占地面积相对更少、使用更安全、作为设备化装备、便于搬迁等都为伙伴公司选择的这款产品增加了不少附加价值。
设备介绍:
气柜可分为独立气柜和软顶盖产品,产品由内膜和外膜构成,包括风机、调压装置、容量表、泄露探测器等。
设备优点:
﹡采用进口专用膜材,外膜具有抗静电、抗紫外线、耐老化等优点,内膜具有抗甲烷渗漏,耐火、耐磨、耐褶,抗硫化氢等特性;
﹡贮气囊袋轻,比钢性顶盖对罐体的压力小,有利于保护主体设备;
﹡独立气柜对基础压力小,有利于减少土建基础投资;
﹡冬季不结冰,可实现无故障运行。
适用范围:
1、养殖场、水处理、垃圾处理等领域的沼气回收贮存;
2、化工领域低压腐蚀性气体的贮存;
3、炼化、冶金等领域低压气体存储(2000m3以下)。
沼气工程一体化反应器
设备介绍:
由经过防腐处理的拼装罐体、双层软顶盖、搅拌机等组成。
设备优点:
1、产气、储气一体化,比传统分体式节省投资20%左右,占地节省30%,工期缩短一半左右;
2、采用低压储气方式,使用安全,泄漏概率低;
3、适合各种浓度的发酵原料(粪污、桔杆),中温发酵,产气率可达-1.2m3m3•d。
消化器或称沼气发酵的核心设备,微生物的繁殖,有机物的分解转化,沼气的生成都是在消化器里进行的,因此消化器的结构和运行情况是一个沼气工程设计的重点。
消化器的工艺类型,根据消化器水力滞留期(HRT)、固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)相关性的不同,分为三大类(见下表)。
在一定HRT条件下,设法延长SRT和MRT,并使微生物与原料充分混合,是消化器】的所有信息' >厌氧消化器科技水平提高的主要方向。
类型滞留期特征消化器举例
常规型 MRT=SRT=HRT 常规消化器、连续搅拌罐、塞流式
污泥滞留型(MRT和SRT)>HRT 厌氧接触、UASB、USR、折流式IC
附着膜型 MRT>(SRT和HRT) 厌氧滤器、流化床、脚胀床
承接各种沼气工程,沼气发电,沼气供暖,固体废物处理转化设备、有机肥成套设备、规模化养殖场畜禽粪便污水废物处理、沼气综合利用工程、秸杆气化工程设备,糟渣处理沼气工程,有机废弃物城市生活垃圾环保处理
沼气脱硫设备脱硫装置
目前沼气脱硫有:干法脱硫、湿法脱硫、空气脱硫和生物脱硫等几种方式。
对于家用沼气和小沼气通常采用的是干法脱硫。
干法脱硫是利用沼气和脱硫剂接触,沼气中硫化氢和脱硫剂中的氧化铁接触发生反应。
干法脱硫、湿法脱硫特、生物脱硫的比较
1.干法脱硫的特点
①结构简单,使用方便。
②工作过程中无需人员值守,定期换料,一用一备,交替运行。
③脱硫率新原料时较高,后期有所降低。
④与湿式相比,需要定期换料。
⑤运行费用偏高。
2.湿法脱硫的特点
①设备可长期不停的运行,连续进行脱硫。
②用PH值来保持脱硫效率,运行费用低。
③工艺复杂需要专人值守。
④设备需保养。
3.生物脱硫的特点
①不需催化剂和氧化剂(空气除外)。
②不需处理化学污泥。
③产生很少生物污染,低能耗,回收硫,效率高,无臭味。
④缺点是过程不易控制,条件要求苛刻等。
天人环境公司沼气脱硫装置,分为一体化生物脱硫装置、中型干式脱硫装置以及小型干式脱硫塔等。
适用范围:
1、大中型沼气工程户用沼气脱硫处理
2、大中型沼气工程发电脱硫处理
3、沼气提纯车用燃气预处理
4、城市污泥厌氧消化沼气脱硫。