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《多相催化反應(yīng)器的設(shè)計與分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、多相催化反應(yīng)器的設(shè)計與分析www.smxbbs.com編輯www.smxbbs.com,三門峽論壇本章內(nèi)容?固定床反應(yīng)器的分類?固定床內(nèi)的傳遞現(xiàn)象?固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型?絕熱式固定床反應(yīng)器?換熱式固定床反應(yīng)器?自熱式固定床反應(yīng)器?參數(shù)敏感性www.smxbbs.com,三門峽論壇7.1 固定床反應(yīng)器的分類列管式固定床反應(yīng)器單段絕熱反應(yīng)器多段絕熱反應(yīng)器絕熱反應(yīng)器換熱反應(yīng)器www.smxbbs.com,三門峽論壇列管式固定床反應(yīng)器7.1 固定床反應(yīng)器的分類（續(xù)1）www.smxbbs.com,三門峽論壇段內(nèi)絕熱，段間換熱7.1 固定床反應(yīng)器的分類（續(xù)2
2、）www.smxbbs.com,三門峽論壇換熱式固定床反應(yīng)器7.1 固定床反應(yīng)器的分類（續(xù)3）www.smxbbs.com,三門峽論壇?=顆粒間空隙體積床層體積影響因素顆粒形狀粒度分布顆粒與床層直徑比顆粒的裝填方式7.2 固定床內(nèi)的傳遞現(xiàn)象7.2.1 固定床內(nèi)的流體流動www.smxbbs.com,三門峽論壇小結(jié)：?真實(shí)床層徑向空隙率分布是不均勻的，在距壁面約1～2倍粒徑處，空隙率最大。－壁效應(yīng)?床層直徑與顆粒直徑之比越大，空隙率分布越均勻。?由于空隙率分布不均勻。造成徑向流速分布不同于空管。?為了消除壁效應(yīng)，一般，管徑與粒徑之比應(yīng)大于8。7.2.1
3、 固定床內(nèi)的流體流動（續(xù)1）www.smxbbs.com,三門峽論壇壓力降計算公式u0、?流動阻力顆粒的粘滯曳力局部阻力回顧：空管中流動阻力7.2.1 固定床內(nèi)的流體流動（續(xù)2）www.smxbbs.com,三門峽論壇2氣體0.3～1液體0.6回顧7.2.2 質(zhì)量和熱量的軸向擴(kuò)散www.smxbbs.com,三門峽論壇固定床反應(yīng)器的徑向溫度分布粒內(nèi)傳熱粒子與流體間的傳熱床層與器壁的傳熱固定床的徑向傳熱熱阻大7.2.2 質(zhì)量和熱量的軸向擴(kuò)散（續(xù)）www.smxbbs.com,三門峽論壇床層本身的導(dǎo)熱+床層與器壁的對流傳熱床層本身的導(dǎo)熱熱阻靠近內(nèi)壁的層流
4、邊界層徑向有效導(dǎo)熱系數(shù)?er關(guān)聯(lián)式很多壁膜傳熱系數(shù)hw無滿意關(guān)聯(lián)式床層傳熱系數(shù)ht徑向傳熱包括7.2.3 質(zhì)量和熱量的徑向擴(kuò)散www.smxbbs.com,三門峽論壇?ht的關(guān)聯(lián)式球形顆粒圓柱形顆粒徑向傳質(zhì)5～13多數(shù)≈107.2.3 質(zhì)量和熱量的徑向擴(kuò)散（續(xù)）www.smxbbs.com,三門峽論壇?軸向：?等溫時，若用N個等體積的全混釜來描述固定床內(nèi)氣體的流動狀況，則N等于50或更大。?對工業(yè)固定床反應(yīng)器，大多數(shù)Lr/dp值遠(yuǎn)大于50，故可采用活塞流模型表示等溫固定床內(nèi)氣體的流動狀況。?非等溫時，以Lr/dp值大于150作為準(zhǔn)則較穩(wěn)妥。7.2.4
5、 小結(jié)www.smxbbs.com,三門峽論壇?徑向：?若用N個等體積的全混釜來描述固定床內(nèi)氣體的流動狀況，則N不可能為1，即徑向濃度梯度總是存在。?減小dt/dp，則徑向濃度梯度降低，但當(dāng)dt/dp＜5，則床內(nèi)流動極不均勻。（壁效應(yīng)嚴(yán)重，且流體易短路）7.2.4 小結(jié)（續(xù)）www.smxbbs.com,三門峽論壇平推流的一維模型有軸向返混的一維模型有徑向混合和徑向溫差的二維模型擬均相模型非均相模型一維模型二維模型7.3 固定床反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型7.3.1 概述www.smxbbs.com,三門峽論壇物料衡算熱量衡算動量衡算初始條件7.3.2 活塞流模
6、型www.smxbbs.com,三門峽論壇7.3.3 軸向擴(kuò)散模型www.smxbbs.com,三門峽論壇7.4 絕熱式固定床反應(yīng)器7.4.1 單段www.smxbbs.com,三門峽論壇產(chǎn)品原料ⅠⅡⅢTXA平衡曲線最佳溫度線?T=?XA7.4.2 多段www.smxbbs.com,三門峽論壇7.4.2 多段（續(xù)1）www.smxbbs.com,三門峽論壇兩式含義：1.為保證催化劑總用量最少，任何一段的出口轉(zhuǎn)化率應(yīng)等于下一段進(jìn)口的轉(zhuǎn)化率2.在規(guī)定的進(jìn)、出口轉(zhuǎn)化率下，存在一最佳的進(jìn)口溫度，使催化劑總用量最少7.4.2 多段（續(xù)2）www.smxbbs.
7、com,三門峽論壇?7.5 換熱式固定床反應(yīng)器7.5.1 催化劑用量www.smxbbs.com,三門峽論壇熱點(diǎn)XA最佳溫度曲線平衡曲線絕熱線7.5.2 熱點(diǎn)概念www.smxbbs.com,三門峽論壇7.5.2 熱點(diǎn)概念（續(xù)1）www.smxbbs.com,三門峽論壇可逆放熱反應(yīng)絕熱反應(yīng)器的最優(yōu)化（以SO2＋1/2O2=SO3為例）XT平衡線等速率線0二氧化硫氧化反應(yīng)T－X圖示意7.5.2 熱點(diǎn)概念（續(xù)2）www.smxbbs.com,三門峽論壇二氧化硫氧化反應(yīng)－－氣固相催化反應(yīng)，用于硫酸生產(chǎn)，可逆，強(qiáng)放熱，絕大多數(shù)生產(chǎn)過程采用多段絕熱操作。最優(yōu)化
8、目的：在完成一定生產(chǎn)任務(wù)的條件下，使用的催化劑最少。已知條件：第一段入口和最后一段出口轉(zhuǎn)化率；第一段入口反應(yīng)
