反應(yīng)工程課件第五章-閱讀頁(yè)
2024-09-30 20:38本頁(yè)面
【正文】 流化床反應(yīng)器 思考題 1）連續(xù)換熱式催化反應(yīng)器可分為 ( ),( ),( )等三種。 催化反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型 1) 分類 (1）按反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分為： 非均相模型、擬均相模型。 一維：軸向濃度差、溫度差； 二維：軸向濃度差、溫度差；軸徑向濃度差、溫度差； (3）按流動(dòng)方式分為： 理想流動(dòng)，非理想流動(dòng)。 非理想流動(dòng)：考慮返混（擴(kuò)散）。 球粒： 非球粒： VP VP =VS Sp Vd ?36?316????????PpVd 固定床流體力學(xué) 固定床的物理特性 B、等外表面積相當(dāng)直徑 Dp：用外表面積相同的球形顆粒的直徑表示非球形顆粒的直徑。 比表面積 Sg: m2/m3:單位體積的催化劑所具有的表面積。 球粒： 非球形顆粒： sSSddd 6632???sPPdVS 6?PPS SVd 6?（ 2）顆粒的形狀 形狀系數(shù)： 用體積相同的球形顆粒的外表面積比上非球形顆粒的外表面積。（ 2）若顆粒為高和直徑相等的圓柱形催化劑 ，求其相當(dāng)直徑 ds與形狀系數(shù)。 （ 2）壁效應(yīng)： 容器的器壁產(chǎn)生的影響。 固定床中同一橫截面上的空隙率是不均勻的，對(duì)于粒度均一的顆粒所構(gòu)成的床層，在與器壁距離為 0～ 1倍顆粒直徑處，空隙率最大 ，床層中心較小 （ 3）固定床當(dāng)量直徑 de de=4RH ? 式中： dS等比表面積相當(dāng)直徑 流道的潤(rùn)濕周邊流道的有效截面積Se dd ???? 132時(shí)，不計(jì)壁效應(yīng)。一般情況顆粒是隨機(jī)堆積的，床層中心處的空隙率往往比接近器壁處環(huán)形區(qū)域的空隙率小。從床層中心處算起，隨著徑向位置的增大，流速增加，在離器壁的距離等于 0～ 1倍顆粒直徑處，流速最大，然后隨徑向位置的增大而降低，至壁面處為零。當(dāng)流體處于層流時(shí)，前者起主要作用；在高流速及薄床層中流動(dòng)時(shí)，起主要作用的是后者。故此可將 空管中流體流動(dòng)的壓力降計(jì)算公式修正后用于固定床 。 203( 1 )BSBLuPfd??????01 5 0 11 . 7 5 R eR e 1SBduf ???? ? ? ?(2)修正摩擦系數(shù)的計(jì)算 dLuP220 ????Re1 5 01 0 0 0e103 0 0 0e2Re1 5 010e1????????fRfRfR時(shí)，過(guò)渡流，）當(dāng)（時(shí)，湍流流動(dòng)，）當(dāng)（時(shí)，滯流流動(dòng)，）當(dāng)（01 5 0 11 . 7 5 R eR e 1SBduf ???? ? ? ?化簡(jiǎn) 4）影響固定床壓力降的因素 （ 1） dt/ds的比值對(duì)壓力降的影響 dt/ds的比值不夠大時(shí)，需要考慮壁效應(yīng)對(duì)固定床壓力降的影響。 （ 2）影響壓力降的其它因素 A、當(dāng)反應(yīng)器體積一定時(shí)，床層越高，截面積越小，壓力降越大。 C、顆粒的直徑越大，壓力降越小。 （ 2）流體與固體的碰撞。 1）固定床徑向及軸向混合有效分散系數(shù) zfezffszselrferffsrserEREudEudPEREudEudP????????????????????討論： （ 1）徑向，無(wú)論氣體還是液體，當(dāng) Re大于 40時(shí)， Per=10。 2）固定床反應(yīng)器中的軸向返混 sssszzzseldLLddLudEuLEEudP212????????思考題 1）固定床反應(yīng)器中，當(dāng) dt/dp大于（ ）時(shí)、可以不計(jì)壁效應(yīng)。 3）流體通過(guò)固定床的壓力降受那些因素的影響？ 4）流體在固定床中的流動(dòng)受那些因素的影響？ 5）什么是固定床的空隙率？空隙率的大小與那些因素有關(guān)？
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