stirred tank reactor是什么意思,stirred tank reactor的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
搅拌釜反应器
专业解析
搅拌釜反应器(Stirred Tank Reactor,简称STR)是一种广泛应用于化工、制药、生物工程等领域的反应设备。其核心结构包括一个封闭或开放的圆柱形容器,内部装有搅拌系统(如桨叶或涡轮),通过机械搅拌使反应物充分混合,从而促进传质、传热及化学反应的高效进行。
结构与工作原理
搅拌釜反应器的典型设计包含以下组件:
- 反应容器:通常为耐腐蚀材料(如不锈钢或玻璃)制成的圆柱形容器,可承受不同温度和压力。
- 搅拌装置:由电机驱动的搅拌桨(如锚式、螺旋式桨叶)实现物料均质化。
- 传热系统:通过夹套或盘管控制反应温度,确保热力学条件稳定。
- 进料与排放口:用于连续或分批加入原料及排出产物。
其工作原理基于机械搅拌的强制对流,使反应物在微观尺度上充分接触,缩短反应时间并提高产率。
应用领域
- 化工合成:如聚合反应、酯化反应等(参考《化学反应工程基础》教材)。
- 生物发酵:用于微生物培养或酶催化反应,如抗生素生产(美国化学工程师协会技术报告)。
- 制药工艺:药物中间体的制备及结晶过程控制(《制药工程导论》第5章)。
优势与局限性
优势:操作灵活(支持间歇或连续模式)、混合效率高、易于放大生产;局限性:高粘度物料搅拌能耗较大,极端条件(如超高温)可能影响密封性能(MIT开放式课程《化工设备设计》)。
该设备的设计与优化需综合考虑流体力学、反应动力学及工程经济学原理,相关标准可参考国际标准化组织(ISO)的化工设备规范。
网络扩展资料
Stirred Tank Reactor(搅拌釜反应器)是化工领域常见的反应器类型,其核心特征是通过机械搅拌实现反应物的均匀混合与传质。具体解析如下:
1.基本定义
- 英文全称:Stirred Tank Reactor(STR),其连续操作形式称为Continuous Stirred Tank Reactor(CSTR)。
- 中文译名:搅拌釜反应器或搅拌槽反应器,CSTR也译作"连续搅拌槽反应器"。
2.类型与工作原理
- 间歇式(Batch STR):一次性投料,反应完成后排出产物。
- 连续式(CSTR):反应物连续流入,产物连续流出,保持稳态操作。
- 特点:通过搅拌器实现全混流(理想混合状态),反应器内浓度、温度均一。
3.结构与组成
- 主要包含容器、搅拌装置(如桨叶)、进料/出料口及控温系统。
- 示例:沼气工程中,CSTR用于处理有机物,采用上进料、下出料方式,配备机械搅拌。
4.应用领域
- 化工生产:如对二甲苯氧化制对苯二甲酸。
- 生物工程:发酵、酶催化反应等。
- 环保处理:废水处理、沼气发酵(如畜禽粪便分解)。
5.数学建模
CSTR的稳态模型常用以下公式表示:
$$
frac{F}{V}(C{in} - C) = r(C)
$$
其中,( F )为流量,( V )为反应器体积,( C{in} )和( C )分别为进料与出料浓度,( r(C) )为反应速率。
如需进一步了解具体工业案例或设计参数,可参考化工工艺手册或专业数据库。
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