当在一组串联的搅拌釜中进行二级反应时，各釜的容积之间存在某一特定比值，在此比值下可使釜的总容积最小，亦即单位反应器容积的产量为最大。其他各种不同类型的最优化问题，某些方法对反应物转化为有用产品的分率，能取得最大的效果，这就是对收率求取最大值的方法。因此，其中前一例的目标函数是反应器产量，后一例则为反应的收率。

       显然，这是相应的两类具有实际用途，并且采用简化目标函数的最优化问题：

       （1）产量问题。这些问题涉及能否使产量，也就是单位时间、单位反应器容积所得的反应产物量达到最大值。

       （2）收率问题。这些问题是使反应收率，也就是反应物转化成所需产品的分率为最大。它可通过适当地选取操作条件，从而使不希望物质的生成受到限制。

       这两类问题间的主要区别是，在第一类问题中，使反应时间减到最少是问题的实质；而第二类问题则和时间无关紧要。在后一类问题中假定，只要收率能够达到最大，可以给予充裕的接触时间。

       所以，在没有副反应时，或者增大反应器容积，将使相应的设备投资费用大大超过反应的操作成本费用时，产量问题就具有较大的经济意义。另一方面，对复杂的有机反应来说，收率问题显得更重要，其时收率一般比100％小得多；并且，如果反应物的价格和其他成本相比要昂贵得多，那么收率的微小增益都可能是极有价值的。

       对这两类问题，打算先从物理化学以及直观的方式加以论述。可以证明，有多种反应宜于采用最优温度序列。对这种特定类型反应的计算方法，将在后面讨论。

       可逆放热反应是研究产量问题最好的例子之一，它包括很多工业上重要的反应，请如合成氨、合成甲醇、二氧化硫的氧化、乙烯的水合：

C2H4+H2O=C2H5OH

以及水煤气的变换反应：

H2O+CO=H2+CO2

对这些反应，提高温度的作用是增加正反应速度，但也降低了平衡常数值，从而减小了可能达到的最大转化率值。这样，从某种意义上说，动力学因素和热力学因素的作用是相反的。

       这种反应一般是在管式反应器中进行的。因此，根据前面已经讲过的，在反应器进口处由于反应气体离开平衡尚远，所以为了增加反应速率，采用较高的温度是有利的。而在出口处温度应该降得很低，这样也许可以达到较好的平衡状态。事实上，在管内每一截面处都有一定的最优温度，如果沿整个反应器长度都能达到这些温度，其结果就能使反应器的产量达到最大。

       关于产量问题的另一重要例子，出现在连串反应系统中

      1          2

A ＋ B  →   X   →   Y

其中X是需要的产品。这个系统从最优温度的观点来考虑，假设E2＞E1；在这种情况下，开始时温度应该高些，为了加速第一个反应（这样，从一定的反应器容积来说，可获得高产量），但是，随着X的积累，温度应予逐渐降低，这是由于温度降低，可使无用反应X一＞Y速率的下降超过有用反应A→X速率的下降。所以，这种最优温度序列，就是从反应器进口处起温度连续降低的序列。

       还有一个提供了产量和收率之间联系的例子，也应该叙述一下。这个例子涉及平行反应：

这里X是需要的产品，并且E2＞E1。考虑问题可以先从X的产量最大这一观点出发，这样就有一个最优温度序列，这序列是一种所谓从进口到出口温度应该逐渐增加的序列。这样做的理由似乎比前一例子要难以判断一些。在反应器进口区，维持在低温比较适宜，为的是使转化成X的反应比转化成Y的更有利些；而在出口区温度高些有利，因这样可提高正在迅速下降的反应速率。用这个方法，即使可能得到较多的Y，但可以获得更多的X。另一方面，如果时间不重要，也就是相应于收率问题，那就不存在最优温度序列，这时在整个反应器长度上温度显然应该尽可能的低。这样，就清楚地表明了两类问题间的区别所在。