反應(yīng)工程課件第五章(文件)
【正文】 顆粒直徑比值小于 8時(shí)，應(yīng)計(jì)入壁效應(yīng)的影響。 流體在固定床中的流動(dòng)，與空管中的流體流動(dòng)相似，只是流道不規(guī)則而已。 2）床層流體的徑向流速分布 流過床層的徑向流速分布是不均勻的。 床層空隙率的大小與顆粒直徑、形狀、粒度分布、顆粒直徑與床直徑之比，以及顆粒的充填方法等有關(guān)。 sPPpSpPPPPpPPPPSSSPSPSSdSVddSVVSdVSrrVsVsVVss?????????666344//132?????對(duì)等體積：22322312)()()6(1)6(66PppsSPpPPPPPpsSsPPpSDdddDdVDVDVdddSVd??????????????思考題：直徑為 d，高為 h的圓柱形催化劑，（ 1）求其相當(dāng)直徑 ds與形狀系數(shù)。 球粒： 非球粒： SP SS=SP SP SD ?2?21????????PPSDC、等比表面積相當(dāng)直徑 dS：用比面積相同的球形顆粒的直徑表示非球形顆粒的直徑。 理想流動(dòng)：平推流，全混流。 2）內(nèi)冷自熱式 催化床，根據(jù)冷管的結(jié)構(gòu)不同，主要可分為( ),( ),( )、（ ）等四種，其中沒有絕熱段的是（ ）。 溫度 床層深度 溫度 轉(zhuǎn)化率 （ 2)三套管并流式 A、結(jié)構(gòu) ：冷管，中心管，冷氣分氣盒，集氣盒。 聯(lián)苯與聯(lián)苯醚 的混合物以及以烷基萘為主的石油餾分能用于 200～ 350℃ 的范圍。 連續(xù)換熱式操作狀況：開始有一 絕熱段 ，為絕熱操作，升溫至冷卻段的進(jìn)口，已接近最佳溫度，冷卻段 連續(xù)換熱 ，接近最佳溫度曲線操作。 8)固定床催化反應(yīng)器按換熱方式分為 ( )和 ( )兩類，按氣體在催化床中流動(dòng)方向分為 ( )和 ( )兩類。 4）四段絕熱式固定床催化反應(yīng)器中， 12段間為原料氣冷激式、其余段為間接換熱式，請(qǐng)畫出操作狀況簡(jiǎn)圖（ XT圖）。 c、由于非原料氣加入，使得 Yi0逐段降低，導(dǎo)致絕熱操作線斜率逐段增大，各段的 操作線相互不平行。 b、冷卻過程雖然無反應(yīng)，但反應(yīng)后的氣體與冷原料氣混合，溫度降低的同時(shí)，轉(zhuǎn)化率也降低，故各段冷卻線 相互不平行，也不平行于 T軸。 平衡溫度線 最佳溫度線 x T 00 )(1 xTTx ????(4）多段絕熱式催化反應(yīng)器 絕熱反應(yīng) —— 換熱 —— 絕熱反應(yīng) —— 換熱 分類 間接換熱式 冷激式 間接換熱式 +冷激式 外部間接換熱式 內(nèi)部間接換熱式 原料氣冷激式 非原料氣冷激式 Ⅰ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 平衡溫度線 最佳溫度線 x T A、間接換熱式 a、內(nèi)部間接換熱式 b、外部間接換熱式 特點(diǎn)： a、由于 Yi0， P不變，則 xTe， xTm曲線不變， 各段共用。 換熱器 1 換熱器 2 轉(zhuǎn)化器 40℃ 400℃700 ℃ 解決辦法 采用 絕熱反應(yīng)器 。 B、實(shí)際反應(yīng)器進(jìn)口物料溫度一般較低，略大于或等于環(huán)境溫度。 平衡曲線的作法： TKxBTAKxfKPPP??????lg)(][][反應(yīng)物濃度生成物濃度6 4 5 9 0 5lg),(233223?????epsososoososopTkpppxpppk6 4 5 0 1lg 9 0 5???????paxbaxxxT e定義 特性 B、最佳溫度曲線： XTm線 定義：將在不同轉(zhuǎn)化率 XA下使反應(yīng)速率 rA達(dá)到最大時(shí)溫度連成曲線，即是最佳溫度曲線。 固定床反應(yīng)器缺點(diǎn)： ① 固定床中的傳熱較差； ② 催化劑的更換必須停產(chǎn)進(jìn)行； 1) 絕熱式催化反應(yīng)器 (1）定義： 反應(yīng)過程為絕熱進(jìn)行，反應(yīng)熱使氣體和床層溫度升高，逐漸接近 最佳溫度曲線 。 非催化的氣 — 固相反應(yīng)： 如水煤氣的生產(chǎn)，氮與電石反應(yīng)生成石灰氮 (CaCN2) 以及許多礦物的焙燒等，也都采用固定床反應(yīng)器。第五章 固定床氣 固相催化反應(yīng)工程 固定床氣－固相催化反應(yīng)器的
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