催化反應(yīng)工程華東理工大學(xué)工業(yè)反應(yīng)過程分析導(dǎo)論(1)-資料下載頁
2025-01-20 02:43本頁面
【正文】 操作型： Prod=f(x i,出 ， T i,進 )=Max 必然存在一組 (x i,出 ， T i,進 ) 使 VR=Min，或 Prod=Max 反應(yīng)過程分析 3)給定初值 得 VR(或 Prod)修正 直至 VR=Min，或 Prod=Max 4)如何修正，最優(yōu)化方法，如 powell法 2)建立數(shù)學(xué)模型 反應(yīng)過程分析 出出 ,1,0,0iiiixx ????????5)若在改變初值的過程中發(fā)現(xiàn)下述現(xiàn)象， 改變搜索方向 T i,進 催化劑起始活性溫度 T i,出 催化劑耐熱溫度 注意：直接搜索法求得的結(jié)果，判別 反應(yīng)過程分析 ? ?iiiiiR TTxxfV ?, , 出進出進?? ? 個，進出進出 nxxTT iiiii , ????3 多段直接換熱式反應(yīng)器各段始末溫 度及轉(zhuǎn)化率的 優(yōu)化設(shè)計 注意：原料氣冷激， ∧ i相同 非原料氣冷激， ∧ i不相同 共有 5n1個變量 反應(yīng)過程分析 進進出出 ,1,1, ???? ipicpciipi TCNTCNTCN獨立變量數(shù) 2n1, 當(dāng)?shù)谝欢芜M口溫度給定，則獨立變量數(shù)維 2n2 進進出出 ,1,1, ??? iiii xNxN冷激過程熱量衡算 n1 非原料氣冷激 冷激過程中物料衡算 n1 x i,進 ， x n,出 已知 2 反應(yīng)過程分析 1 反應(yīng)器類型 連續(xù)換熱式 1)自熱式，催化劑裝在冷管間 2) 供熱式 (或移熱式 )，催化劑裝在列管內(nèi) (或管間 ) 2 反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型 一 連續(xù)換熱式氨合成反應(yīng)器 (舉例三套管并流式 ) 五 連續(xù)換熱式催化反應(yīng)器 反應(yīng)過程分析 反應(yīng)過程分析 1 物料衡算 進催化床 組分 y o, i N T0 ,i 催化床中 NH 3 0 0 N T y NH3 H 2 y 0,H2 N T0 y 0,H 2 N T0 y 0,H 2 3/2 N T y NH3 N 2 y 0,N2 N T0 y 0,N 2 N T0 y 0,N 2 1/2 N T y NH3 CH 4 y 0, C H4 N T0 y 0, C H 4 N T0 y 0, CH 4 Ar y 0,Ar N T0 y 0,A r N T0 y 0,Ar Σ 1 N T0 N t 反應(yīng)過程分析 ? ?3322 231,0 NHNHHH yyyy ???? ?3322 211,0 NHNHNN yyyy ???? ?3441,0 NHCHCH yyy ??? ?31,0 NHArAr yyy ??310NHTT yNN??反應(yīng)過程分析 ? ? 33203 1 NHNHT dyyNdNH??2. 微分方程的建立 00 ?dVA d ldV SR ??0000 ?? dwdAVdl S ??00331?ddywdldy NHNH?反應(yīng)過程分析 ? ? ? ?sbRbsNHRbpbT ttdlDKdNHdtCN ????? ?3? ? ? ? 熱損失?????? 33320011 NHNHTRbpbNHT dyyNHdtCyN? ? ANHTNH Fykddy 2033 1 ???反應(yīng)速率式熱量衡算 反應(yīng)過程分析 ? ? ANHThORNH FykwCdldy 2033 1 ??? ?? ? 33?????dldyyCHdldt NHNHpbRb0, ,0 33 bbinNHNH ttyyl ???絕熱段 反應(yīng)過程分析 ? ? ? ?sbRbsabTtba ttdlDKttdlDmK ???? ?? 0? ?abTtbaapainT ttdlDmKdTCN ??0?冷卻段熱量衡算 床層 冷管內(nèi) ? ? 3NHRbpbT dyHdtCN ???反應(yīng)過程分析 ? ? ANHTOCORNH FykwCdldy 233 1 ??? ?? ?? ? ? ?1103033????????abpbTNHTtbaNHNHpbAb ttCNyDmKdldyyCHdldt ?? ? ? ?abpaTinNHTtbaa ttCNyDmKdldt ???0,0 31?0, , 33 aaLbbLNHNHh ttttyyLl hh ????冷卻段 反應(yīng)過程分析 F(ta0) e 3 計算框圖 反應(yīng)速率 反應(yīng)熱、熱容 粘度、導(dǎo)熱系數(shù) 傳熱系數(shù) 絕熱段 微分方程 冷卻段 微分方程 輸入 求絕熱段 假設(shè) ta0 求冷卻段 ?輸出 調(diào)整 ta0 no yes 反應(yīng)過程分析 ? ? 000 ??? aeba tttF冷管出口氣體溫度等于床層進口溫度 tae=ta0 是 ta0的函數(shù) 反應(yīng)過程分析 3)VSP↑ ， yNH3↓ ， 產(chǎn)量 ↑ ， Δ p↑ 4) TF↓ ， th下移， yNH3↓ ，產(chǎn)量 ↓ ， tai↑ 5) H2/N2 3→ ，生產(chǎn)溫度 ↑ ， 有一較適合的 H2/N2 4. 結(jié)果與討論 1) tb0變化，生產(chǎn)強度變化，有一較佳的 tb0 2)tb0↓ ， tai↓ ，然后 tb0↓ ， tai↑ ，熱平衡問題 反應(yīng)過程分析 表 催化床中氨摩爾分率及溫度軸向分布 l/m yNH3 tb/℃ tb/℃ COR . 反應(yīng)過程分析 exaibec a taibetttt?????????????????????5 熱穩(wěn)定性 自熱過程 tb0→ tbe→ te tb0→ ta0(tai) 操作狀態(tài)點穩(wěn)定的條件 β 副線開啟度 比較： β =0 tsh,outtai 無法操作 tsh,outtai 開副線，滿足 tai=ta0 反應(yīng)過程分析 表 催化床的操作特征－（一） tb/℃ tai/ tbe/ tm/ Lm/m STY/t(m3d)1 yNH3,2 β 470 450 430 420 410 390 360 反應(yīng)過程分析 ? ?? ?? ?? ?sht ubshpTinNHt ubshttCNydnKdldt?????,0,113??? ?? ?? ?sht ubt ubpTeNHt ubt ubttCNydnKdldt????,0,31?換熱器 tbe~tai的關(guān)系，催化床操作線，換熱器操作線， 在一定 β 值下， β ↑ 換熱器操作線左移 反應(yīng)過程分析 反應(yīng)過程分析
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1