固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算

周波主編.反應(yīng)過程與技術(shù).高等教育出版社,2006年6月. 四、固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 固定床反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法主要有兩種：經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)學(xué)模型法。 經(jīng)驗(yàn)法的設(shè)計(jì)依據(jù)主要來自于實(shí)驗(yàn)室、中間試驗(yàn)裝置或工廠實(shí)際生產(chǎn)裝置的數(shù)據(jù)。對(duì)中間試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室研究階段提供的主要工藝參數(shù)如溫度、壓力、轉(zhuǎn)化率、選擇性、催化劑空時(shí)收率、催化劑負(fù)荷和催化劑用量等進(jìn)行分析，找出其變化規(guī)律，從而可預(yù)測(cè)出工業(yè)化生產(chǎn)裝置工藝參數(shù)和催化劑用量等。 固定床反應(yīng)器的主要計(jì)算任務(wù)包括催化劑用量、床層高度和直徑、床層壓降和傳熱面積等。(一)催化劑用量的計(jì)算 經(jīng)驗(yàn)法比較簡(jiǎn)單，常取實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H生產(chǎn)中催化劑或床層的重要操作參數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)直接計(jì)算得到。 1． 空間速度 空間速度Sv指單位時(shí)間內(nèi)通過單位體積催化劑的原料處理量，單位為s-1。它是衡量固定床反應(yīng)器生產(chǎn)能力的一個(gè)重要指標(biāo)。 (2-36) 式中： 2． 停留時(shí)間 停留時(shí)間r指在規(guī)定的反應(yīng)條件下，氣體反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)停留的時(shí)間，單位為s。 式中：； 停留時(shí)間與空間速度的關(guān)系為 。(二)反應(yīng)器床層高度及直徑的計(jì)算 催化劑的用量確定后，催化劑床層的有效體積也就確定。很明顯，床層高度增高，床層截面積將變小，操作氣速、流體阻力(動(dòng)力)將增大；反之，床層高度降低必然引起截面積(直徑)增大，對(duì)傳熱不利或易產(chǎn)生短路等現(xiàn)象。因此，床層高度與直徑應(yīng)通過操作流速、壓降(即動(dòng)力消耗)、傳熱、床層均勻性等影響因素作綜合評(píng)價(jià)來確定。 通常，床層高度或直徑的計(jì)算是根據(jù)固定床反應(yīng)器某一重要操作參數(shù)范圍或經(jīng)驗(yàn)選取，然后校驗(yàn)其他操作參數(shù)是否合理，如床層壓降不超過總壓力的15％。床層高度與直徑的計(jì)算步驟如下。 蔣文舉主編.大氣污染控制工程.高等教育出版社,2006.11. 第四節(jié)影響催化轉(zhuǎn)化的因素 影響催化凈化氣態(tài)污染物的因素很多，但主要有反應(yīng)溫度、床層氣速、操作壓力和廢氣的初始組成。 一、 溫度 催化反應(yīng)是在催化劑的參與下進(jìn)行的，反應(yīng)的快慢與催化劑的活性有關(guān)。催化劑活性又與反應(yīng)溫度密切相關(guān)，因而對(duì)于伴有熱效應(yīng)的催化反應(yīng)，溫度的調(diào)節(jié)和控制對(duì)凈化設(shè)備的生產(chǎn)能力、凈化效果均有很大影響。 對(duì)于可逆反應(yīng)，由于受到平衡的限制，須同時(shí)考慮平衡反應(yīng)率人和反應(yīng)速率常數(shù)左對(duì)總反應(yīng)速率的影響。 對(duì)于可逆放熱反應(yīng)，溫度的升高，將造成《的降低和^的增加，因此反應(yīng)速率的變化不是線性的，而是一個(gè)彎弓曲線，曲線的最高點(diǎn)也是反應(yīng)速率最大的點(diǎn)，它所對(duì)應(yīng)的溫度稱為最佳反應(yīng)溫度。 裘元燾主編 南京化工學(xué)院等合編.高等學(xué)校試用教材 基本有機(jī)化工過程及設(shè)備.化學(xué)工業(yè)出版社,1981年04月第1版. 徐建良等編著.現(xiàn)代化工計(jì)算.化學(xué)工業(yè)出版社,2009.08. 陳家慶主編.環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì).中國石化出版社,2005年9月.