在化工连续生产的管式反应器中,沿着与物料流动方向相垂直的截面上总是呈现不均匀的速度分布。在流速较大的湍流流动时,虽然流速分布较为均匀,但在边界层中速度仍然因壁面的阻滞而减慢,造成了不均匀的速度分布,使径向和轴向都有一定程度的混合。这种速度分布的不均匀性和径向、轴向的混合给反应器的设计带来了很多困难。为此,人们设想了一种理想流动,即假设在反应器内具有严格均匀的速度分布,且轴向没有任何混合,这种流动状态称为活塞流、理想排挤流或平推流。这是一种并不存在的理想化流动,事作为一种典型的流动模型而被人们研究。实际反应器中流动状况,只能以不同程度接近与这种理想流动。管式反应器当管长远大于管径时,比较接近这种理想流动,通常称为理想管式反应器,用PFR表示。
理想管式反应器具有以下特点:
1.在正常情况下,它是连续定态操作,在反应器的各个径向截面上,物料浓度不随时间而变化;
2.反应器各处的浓度未必相等,反应速率随空间位置而变化;
3.由于径向具有严格均匀的速度分布,也就是在径向不存在浓度变化,所以反应速率随空间位置的变化只限于轴向。2100433B