固定床反應器內的流體流動

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1、 固定床反應器內的流體流動固定床反應器內的流體流動n 催化劑的物理性狀 比表面積 指每克催化劑的表面積，記為，單位為m2/g。 空隙率 指催化劑床層的空隙體積與催化劑床層總體積之比，用表示。 表觀密度 又稱假密度或顆粒密度，即包括催化劑顆粒中的孔隙容積時，該顆粒的密度，記為，單位為g/cm3。 堆積密度 又稱填充密度，是對催化反應床層而言。即當催化劑自由地填入反應器中時，包括床層中的自由空間，每單位體積反應器中催化劑的質量。記為，單位可用g/cm3、g/l或kg/m3表示。固定床反應器內的流體流動 n 固定床特性 1.體積相當直徑dV：用體積相同的球形顆粒的直徑表示非球形顆粒的直徑。 球粒：

2、非球粒： VP VP =VS SVVd 36316PVVd面積當量直徑da：用面積相同的球形顆粒的直徑表示非球形顆粒的直徑。 球粒： 非球粒：AP AS=AP SaAd 221PaAd比表面相當直徑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。比表面積Sg:m2/m3:單位體積的催化劑所具有的表面積。m2/g:單位質量 的催化劑所具有的表面積。 球粒：非球形顆粒： = 326SSdd326SSddPPVAPPSAVd6 形狀系數：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。 1PSSAA 三種直徑的關系： dS= dV= SaSd5 . 1 平均直徑算術平均直徑：調和平均

3、直徑：幾何平均直徑：niiWidxd1niiWidxd11iiidddn固定床當量直徑de de=4RH=4 式中：dS:比表面當量直徑 流道的潤濕周邊流道的有效截面積Sedd132n固定床反應器中流體流動特性 流體在固定床中的流動的復雜性 在床層徑向，流速分布不均勻，滯流、過渡流、湍流同時存在 徑向、軸向返混同時存在。固定床流體流動模型 流體流動由兩部分合成：一部分為流體以平均流速沿軸向作理想置換式流動；另一部分為流體的徑向和軸向的混和擴散。使氣體分布均勻的辦法 a.使催化劑各部位阻力相等。 b.采用氣體分布器。如分布錐、分配頭、設柵板等。 c.附加導流裝置。n流體通過固定床的壓力降 壓降產生原因：摩擦阻力P1：由于流體顆粒表面之間的摩擦產生。局部阻力P2：流體在孔道內的收縮、擴大及再分布所引起的。 壓降的計算 P=P1+ P2 = Pa式中混合物的粘度 kg/m.s3023202)1 (75. 1)1 (150LduLduSOGfSOGf 2121iiifiifMyMy 簡化式：當時：P=P1 當ReM103時：P=P2設計要求：P15%P操工業(yè)上降低壓力降的辦法：、L0、uOG、dS等。1011fOGfseMudR