理想管式反应器

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。