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電加熱反應(yīng)釜的“返混”現(xiàn)象
常常操作電加熱反應(yīng)釜的也有可能遇到過這樣的情況——返混！返混又稱逆向混合。廣義地說，泛指不同時(shí)間進(jìn)入系統(tǒng)的物料之間的混合，包括物料逆流動(dòng)方向的流動(dòng)，例如：環(huán)流和由湍流和分子擴(kuò)散所造成的軸向混合，及由不均勻的速度分布所造成的短路、停滯區(qū)或“死區(qū)”、溝流等使物料在系統(tǒng)中的停留時(shí)間有差異的所有因素。
是一種混合現(xiàn)象。狹義地理解，它指連續(xù)過程中與主流方向相反的運(yùn)動(dòng)所造成的物料混合。這種混合的存在，影響了沿主流方向上的濃度分布和溫度分布，使?jié)舛融呄蛴诔隹跐舛?。?duì)于傳質(zhì)過程，這樣的濃度變化使?jié)舛韧苿?dòng)力減小，從而減小了傳遞速度。對(duì)于反應(yīng)過程，這樣的濃度變化使反應(yīng)物濃度降低，產(chǎn)物濃度增加，從而使主反應(yīng)速度降低和串連副反應(yīng)速度增加，反應(yīng)選擇性下降。在描述返混的模型中有兩個(gè)極限的模型，即全混流模型和活塞流模型。實(shí)際返混情況與活塞流偏差不大時(shí)常采用擴(kuò)散模型，與全混流有偏差時(shí)常用多級(jí)全混流模型。
返混的結(jié)果是物料呈一定的停留時(shí)間分布。狹義地說，返混專指物料逆流動(dòng)方向的流動(dòng)和混合。返混影響系統(tǒng)中的溫度分布和濃度分布，也影響反應(yīng)過程和其他過程的結(jié)果。在化學(xué)反應(yīng)工程的初創(chuàng)時(shí)期，曾把返混作為一種重要的反應(yīng)器傳遞過程而進(jìn)行廣泛研究。其后，返混的概念亦被用于傳熱過程和精餾、吸收、萃取等傳質(zhì)分離過程的分析和研究。
在化工放大過程中，應(yīng)充分考慮返混程度可能引起的變化。但是，返混并不總是有害因素，例如產(chǎn)物具有催化作用時(shí)，平行副反應(yīng)級(jí)數(shù)高于主反應(yīng)時(shí)，返混在一定程度上是有利的。返混使物料在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間的不均勻，造成停留時(shí)間的分布。不均勻流動(dòng)同樣會(huì)造成停留時(shí)間的分布。因此，有些研究者認(rèn)為，廣義地理解，這種不均勻的流動(dòng)同樣可視為返混。