如何选择最适合的反应器类型? ¹

A → B → C，A＋A → D

如果B是需要的产物，连串反应需要使用管式反应器。然而，如果生成不需要产品D的平行反应比生成B的级数高，那么搅拌釜是更好的选择。这些矛盾因素意味着没有唯一的答案来确定哪种类型的反应器可以获得最大的收率，而取决于反应速率常数和进料浓度。

另一个例子是以下反应系统：

这类似于三个二甲苯异构化反应的情况。有几篇文章使用矩阵法或其他方法处理这样的系统。这些理论练习的结果具有实际意义，因为它们指导如何设计实验来获得所研究系统的反应速率常数，而测定新工业过程的反应动力学常数是非常困难的。

从实验室反应器估算动力学常数时，粗心大意可能导致错误。然而，根据反应器的设计要求，动力学常数通常不需要非常精确，重要的是了解对设计所需的动力学常数需要多精确。

最后，反应可以被视为随机过程，而不是确定性过程。概率方法已经应用于复杂的微生物反应系统。

例题1：考虑以下在溶液中发生的反应：

A＋B→ C    反应速率    r1＝k1cAcB

C＋B→ D    反应速率    r2＝k2cBcC

间歇反应在开始时溶液中包含浓度为0．1kg mol/m3的A和过量的B，得到以下的分析数据：

试问k2/k1的比值为多少？在间歇反应时c的最大浓度将是多少？A的转化率为多少？

〔答案：0．52，0．049kg mol/m3，80%〕

例题2：讨论由以上反应生成C的情况？（a）如果A在釜内，B缓慢地加入；（b）如果B在釜内，A缓慢地加入。

例题3：在反应物A（贵重的）和B（比较便宜）之间进行的液相反应。反应机理如下：

这种反应机理并不表示化学计量关系，也不表示反应级数。

（a）C是有价值的产品；D、E、F是没有什么价值的。

（b）在一个或几个反应内生成水，并且已经知道它对于C的收率是有害的。

（c）过程是强放热的，面某些副产物是焦油状物并会沉积在表面上。

试讨论在设计反应器前你还将试图得到些什么补充的实验数据，并描述这些数据如何影响你的设计。