理想管式反應器

在化工連續生產的管式反應器中，沿著與物料流動方向相垂直的截面上總是呈現不均勻的速度分布。在流速較大的湍流流動時，雖然流速分布較為均勻，但在邊界層中速度仍然因壁面的阻滯而減慢，造成了不均勻的速度分布，使徑向和軸向都有一定程度的混合。這種速度分布的不均勻性和徑向、軸向的混合給反應器的設計帶來了很多困難。為此，人們構想了一種理想流動，即假設在反應器內具有嚴格均勻的速度分布，且軸向沒有任何混合，這種流動狀態稱為活塞流、理想排擠流或平推流。這是一種並不存在的理想化流動，事作為一種典型的流動模型而被人們研究。實際反應器中流動狀況，只能以不同程度接近與這種理想流動。管式反應器當管長遠大於管徑時，比較接近這種理想流動，通常稱為理想管式反應器，用PFR表示。
理想管式反應器具有以下特點：
1.在正常情況下，它是連續定態操作，在反應器的各個徑向截面上，物料濃度不隨時間而變化；
2.反應器各處的濃度未必相等，反應速率隨空間位置而變化；
3.由於徑向具有嚴格均勻的速度分布，也就是在徑向不存在濃度變化，所以反應速率隨空間位置的變化只限於軸向。