基本介紹
簡介,指導作用,
簡介
反應器數學模型的基點是將反應器中進行的過程分解為化學反應過程和傳遞過程，分別建立反應動力學模型和反應器傳遞過程模型。反應動力學模型通常由實驗室反應器測定並通過數據處理獲得。反應器的傳遞過程模型包括描述返混程度的流動模型和描述質量傳遞和熱量傳遞的模型。通過對反應器局部或整體的各種衡算(如物料衡算、熱量衡算),以綜合反應器中的反應動力學和傳遞過程，即可得到反應器的數學模型。
傳統的實驗研究，對於反應過程的非線性性質和反應器中眾多參數與變數之間的強互動作用所呈現的複雜現象，作用甚為有限。特別是對於諸如反應器的穩定性（見反應器動態特性）和反應器參數敏感性的存在範圍等問題，單純的實驗研究已難奏效，必須藉助數學模型。例如，通過建立模型提出判別反應器穩定性或參數敏感性存在範圍的判據，再通過實驗予以檢驗；由此可以認識各操作參數對反應器行為的影響程度，並預測其他條件下反應器穩定性或對參數敏感性的存在範圍。又例如模型有助於了解載熱體的溫度變化時，反應器中的溫度分布將作如何變化，以及載熱體的溫度變化對轉化率和選擇率（見化學計量學）產生何種影響。又如模型有助於了解返混在何種條件下對表觀反應速率產生顯著影響，在何種條件下其影響可以忽略，以及為提高表觀反應速率應當採取何種措施。
指導作用
如果要利用數學模型進行定量的預測，則這種預測未必十分可靠，因為反應器模型通常是多參數模型，其中有些參數不易準確確立，特別是在工程放大過程中參數變化的規律難以掌握。利用數學模型通過模擬計算得到的定量結果直接用於反應器的設計、工程放大或最佳化，目前對多數反應器來說尚不現實，但它提示了各有關影響因素及各因素的影響程度，以便可再通過少數實驗修正模擬計算結果，或予定量。對實驗搜尋工作有明確的指導作用，以節省實驗工作的費用和時間。
