單相反應過程
正文
又稱均相反應過程,指反應物系僅呈現一個相的反應過程,包括氣相、液相和固相均相反應過程。工業生產中,單相反應過程有兩種情形:一種是反應物系原為一相,進入反應器後,由於溫度或其他條件變化而發生化學反應,如輕油裂解制乙烯;另一種是多股反應物料混合成一相而發生反應,如丙烯氣相氯化。單相反應器內的反應物料可看成由許多尺度遠小於反應器、但遠大於分子的微元所組成,每一微元的濃度和溫度可認為是均勻的,不存在傳質和傳熱,但各微元間存在濃度和溫度的差異。單相反應過程的傳遞特徵就表現在微元間的質量、熱量的傳遞以及動量傳遞。多相反應過程的微元中可存在多個相,微元內必然產生傳質和傳熱(見反應相內傳質和傳熱、反應相外傳質和傳熱)。
當單相反應過程的反應物系涉及多股物料流時,只有通過混合,物料才能進行反應。在混合階段,微元內部仍然可能存在著濃度的差異。對於緩慢反應,混合階段中,反應量較小,甚至可以忽略,該過程總體上保持單相反應過程的特徵。飛速反應則不同,混合階段成為實際的主反應階段。在混合階段中,一種反應物料被破碎成微團而分散,然後邊擴散,邊反應。