
【化】 CSTR
sequence; progression; concatenation; continuum; run; series
【医】 continuation; continuity; per continuum
【经】 continuation
agitate; beat up; churn; mix; stir; whip; whisk
【化】 agitate; agitating; agitation; stir; stir up; stirring
【医】 stir
boiler
【机】 pot
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
reactor
【医】 reactor
连续搅拌釜式反应器(Continuous Stirred-Tank Reactor,CSTR)是一种广泛应用于化工、制药及生物工程领域的反应设备。其核心特征是通过持续的物料输入与输出,结合机械搅拌实现反应体系的均匀混合。以下为详细解析:
定义与基本概念
在汉英词典中,CSTR对应“连续进料-出料搅拌容器”,强调其操作模式的连续性。反应物以恒定流速进入反应釜,产物以相同流速排出,釜内温度、浓度通过搅拌达到均一状态。该设计区别于间歇式反应器,适用于大规模工业化生产。
工作原理与数学模型
基于质量守恒定律,CSTR的稳态模型可表示为:
$$ V frac{dC}{dt} = F(C_0 - C) - rV $$
其中$V$为反应器体积,$F$为流量,$C$为浓度,$r$为反应速率。该公式由《化学反应工程基础》(Elements of Chemical Reaction Engineering)提出,体现反应动力学与操作参数的关联性。
结构组成与优化设计
典型CSTR包含搅拌桨、夹套控温系统、进料分布器及液位控制器。美国化学工程师协会(AIChE)指出,多层桨叶设计与径向/轴向流组合可提升混合效率,减少短路现象。
工业应用场景
主要用于聚合反应(如聚乙烯生产)、发酵工艺(如抗生素制造)及废水处理。据《工业与工程化学研究》期刊数据,全球76%的乳液聚合反应采用CSTR架构。
性能比较与局限性
相较于管式反应器,CSTR返混特性导致转化率较低,但更易控温且适合放热反应。剑桥大学化工系研究表明,串联多级CSTR可平衡转化率与操作稳定性。
连续搅拌釜式反应器(Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR)是一种广泛应用于化工、制药等行业的反应设备,其核心特征是通过连续进料、搅拌混合和连续出料实现稳态操作。以下从结构、原理、特点及适用性等方面综合解释:
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