實(shí)驗室反應釜有一種設備,物料以定常狀態(tài)通過(guò)。實(shí)際上,在化學(xué)工廠(chǎng)中常見(jiàn)的是流大致在某一定值附近作微小波動(dòng),這里,我們不考慮這種變化。雖然總的流盆可能沒(méi)有顯著(zhù)的變化,但是若認為通過(guò)系統的所有物料徽元均以同樣長(cháng)的時(shí)間逗留在系統中,則是不正確的。因為在任何實(shí)際情況下,存在有一種逗留時(shí)間的分布。
我們將規定某些函數來(lái)描述這種逗留時(shí)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用。為便于討論,開(kāi)始時(shí)把討論局限于非反應系統,以后再把結論推廣到反應系統。
(a)時(shí)間分布函數E(t)
其定義為:出口物料流中已在系統中逗留時(shí)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E(t),
同樣也可以用進(jìn)口物料流來(lái)定義逗留時(shí)間分布函數。也就是說(shuō),e(t)dt是在系統中化費時(shí)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,可以證明用進(jìn)口流或出口流來(lái)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(shí)間分布函救F(t)
出口流中,已在系統中逗留時(shí)間小于t的物料分率等于F, F為t的函數F(t),顯然F(O)=O而F(oo)=1。
(c)器內年齡分布函橄1(t)
在系統內(注意不是在出口流中)已經(jīng)存在時(shí)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(shí)出口流可以代表系統內的均勻物料。
(d)平均班留時(shí)間t
可以證明,物料以流量,流過(guò)容積V時(shí),所化費的平均時(shí)間等:干,亦即平均二留時(shí)間丁一干。這種提法有兩個(gè)條件:首先,流動(dòng)著(zhù)的流體通過(guò)系統時(shí)密度必須不變。其次,系統中必須在進(jìn)料點(diǎn)沒(méi)有物料的返混,或者沒(méi)有排出的產(chǎn)物返入系統的返混。在出現這種情況時(shí),可以定出所允許的程度。
顯然,從逗留時(shí)間分布函數E(t)的定義,平均逗留時(shí)間可由下式得到.
我們將規定某些函數來(lái)描述這種逗留時(shí)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用。為便于討論,開(kāi)始時(shí)把討論局限于非反應系統,以后再把結論推廣到反應系統。
(a)時(shí)間分布函數E(t)
其定義為:出口物料流中已在系統中逗留時(shí)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E(t),
同樣也可以用進(jìn)口物料流來(lái)定義逗留時(shí)間分布函數。也就是說(shuō),e(t)dt是在系統中化費時(shí)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,可以證明用進(jìn)口流或出口流來(lái)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(shí)間分布函救F(t)
出口流中,已在系統中逗留時(shí)間小于t的物料分率等于F, F為t的函數F(t),顯然F(O)=O而F(oo)=1。
(c)器內年齡分布函橄1(t)
在系統內(注意不是在出口流中)已經(jīng)存在時(shí)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(shí)出口流可以代表系統內的均勻物料。
(d)平均班留時(shí)間t
可以證明,物料以流量,流過(guò)容積V時(shí),所化費的平均時(shí)間等:干,亦即平均二留時(shí)間丁一干。這種提法有兩個(gè)條件:首先,流動(dòng)著(zhù)的流體通過(guò)系統時(shí)密度必須不變。其次,系統中必須在進(jìn)料點(diǎn)沒(méi)有物料的返混,或者沒(méi)有排出的產(chǎn)物返入系統的返混。在出現這種情況時(shí),可以定出所允許的程度。
顯然,從逗留時(shí)間分布函數E(t)的定義,平均逗留時(shí)間可由下式得到.