停留時(shí)間分布是指流體質(zhì)點(diǎn)通過(guò)裝置時(shí),其停留時(shí)間長(cháng)短的分布情況。有些質(zhì)點(diǎn)迅速流出,有些質(zhì)點(diǎn)則可能在裝置內滯留較長(cháng)時(shí)間。流體在反應器內滯留將會(huì )嚴重影響反應的終結果。
流體停留時(shí)間分布函數包括停留時(shí)間分布密度函數、累計停留時(shí)間分布函數,年齡分布函數。
①停留時(shí)間分布密度函數(或稱(chēng)停留時(shí)間分布函數) 記為E(t),因而又稱(chēng)E(t)函數。對一穩定流動(dòng)系統,在某一瞬間進(jìn)入(或流出)裝置的物料量Q中,停留時(shí)間在t和t+dt之間的物料量dQ所占的分率dQ/Q定義為E(t)dt。圖1a即為一般的E曲線(xiàn)的示意。根據E(t)的定義,停留時(shí)間在各個(gè)不同時(shí)間間隔內的物料所占分率的總和為1,即E(t)滿(mǎn)足下面的歸一化條件:
②累積停留時(shí)間分布函數 記為F(t),因而又稱(chēng)F(t)函數。指流過(guò)系統的物料中,停留時(shí)間小于t(即停留時(shí)間介于0~t之間)的物料所占的分率。即
或
E(t)=dF(t)/dt。
③年齡分布函數 記為I(t)。指器內物料中停留時(shí)間(年齡)在t和t+dt之同物料所占的分率,顯然,也具有歸一化性質(zhì),即
一般常用的是E函數和F函數。