固定床反應(yīng)器的設(shè)計計算

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1、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)計計算 固定床反應(yīng)器的設(shè)計方法主要有兩種：經(jīng)驗法和數(shù)學(xué)模型法。 經(jīng)驗法的設(shè)計依據(jù)主要來自于實驗室、中間試驗裝置或工廠實際生產(chǎn)裝置的數(shù)據(jù)。對中間試驗和實驗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)催化劑用量的計算 經(jīng)驗法比較簡單，常取實驗或?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)計依據(jù)直接

2、計算得到。 1． 空間速度 空間速度Sv指單位時間內(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)能力的一個重要指標(biāo)。 (2-36) 式中： 2． 停留時間 停留時間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)停留的時間，單位為s。 式中：； 停留時間與空間速度的關(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(動力)將增大；反之，床層高度降低必然引起截面積(直徑)增大，對傳熱不利或易產(chǎn)生短路等現(xiàn)象。因此，床層高度與直徑應(yīng)

3、通過操作流速、壓降(即動力消耗)、傳熱、床層均勻性等影響因素作綜合評價來確定。 通常，床層高度或直徑的計算是根據(jù)固定床反應(yīng)器某一重要操作參數(shù)范圍或經(jīng)驗選取，然后校驗其他操作參數(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)，因而對于伴有熱效應(yīng)的催化反

4、應(yīng)，溫度的調(diào)節(jié)和控制對凈化設(shè)備的生產(chǎn)能力、凈化效果均有很大影響。 對于可逆反應(yīng)，由于受到平衡的限制，須同時考慮平衡反應(yīng)率人和反應(yīng)速率常數(shù)左對總反應(yīng)速率的影響。 對于可逆放熱反應(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，而是一個彎弓曲線，曲線的最高點也是反應(yīng)速率最大的點，它所對應(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.中國石化出版社,2005年9月.