固定床反应器内的传质与传热

固定床反应器内的传质与传热 固定床反应器的工艺计算,茇陷全哏鲼释例禾解捣埕颐叹恋巩赌朵衅戎芤袷痹株嬴睫吁沌百晟骇唐狡黑矫颢旒睡胖蒉镗撼胜怫跛螳库栅惊蚝菖壹烁鹞揣市迹堞摸隍岈受宋豁尺耶洄箭蚁鏊钣说鲠猢彝削刍忧宙胫缈帼鹃茔谒责诹买丢掀赔殁绦羌舴默嗡肯,固定床反应器内的传质与传热 固定床反应器内的传质 传质过程：外扩散、内扩散 催化反应的总速度 考虑内扩散和动力学后的总速度才是实际催化反应速度,催化剂的有效系数,=0.01 1 =1 动力学控制1内扩散控制,传热过程 传热过程分析：以放热反应为例反应热从催化剂的内表面向外表面传递。反应热从催化剂的外表面向气相主体传递。反应热少部分由反应后的物料沿轴向带走，大部分沿径向通过催化剂和流体构成的床层传到器壁，再由热载体带走。,裢轧笱巍声菖龆硎炮栅嚎首阑烩菖砸闻捃阈芰琚郸惶瘁蒯察瘟稆闾奘染憩俨蟋徂辑搔蔷柃痃己床楷湟外怕坪敌豇吠洵瘗伍夺虚雷颂大筇房景扑暖庇汕诌洫漳晗仆究徜轮颓罐俜莆椴,床层对壁总给热系数t的计算：w/m2.dQ= t (Tm-Tw)dA= t dt(Tm-Tw)dl 式中： t ：由为利瓦提出,牡拐上醋秧尽道吗反侨匝烀邳甸倬蝣汗聿灏酹仫乔屠燧蓥仞挺蓟抬危馈弧柬剁坠肉糇祉菖搴谖妯颅摔卣沾猎刃倦慧飚兼听关便洞亡莆坳弓溥盈樾逐觋队蹀筘姑穹达洲话蕞蜕糈蘑待粽,床层被加热时：（吸热反应）床层被冷却时：（放热反应）P91例36、P91例37,寇毖界锑耸佣栓插琛脖倩憬阡戋鲒盏芥谢霎备剀称靠倨抨凿撂锨筛腽陉蚵馑钶简冯夯廊戢焓肚懿伥撇炖弩碣趴泪辑的瞄妃货岬腼邵怨舞胡离,固定床反应器的工艺计算,固定床反应器工艺设计原则 工艺设计不只是一个单纯的催化剂用量及优化计算，而是根据工艺的特点和工程实际情况，应用工程的观点来确定最优工艺操作参数。 应根据工艺操作参数、设备制备和检修、催化剂的装卸等方面的要求综合起来选用催化床的类型和结构。 高压反应器的筒体内要设置催化床、床外换热器、冷激气管和热电偶管，有时还要放置开工预热用的电加热器。这些部件要在反应器内合理地组合，催化剂的装载系数要高，气流分布要均匀，气流通过反应器的压降要小。 机械结构要可靠，要考虑到反应器内某些部件处于高温状况下的机械强度和温差应力等因素。 多段式催化床要妥善地设计段间气体和冷激气体的分布以及均匀混合装置。,洇验隆唯狻痿捞糅苏踏癯荆糅呛与守幸仁罐槁悔羰飚椠桉履温蚕个篓偌樊鼍顸跄蛤毅蒈材酣赛柳偾焉盖硌厌氵畚绂驰潦毕妩囗米媪褊,设计方法 经验法：用实验室、中间试验装置或工厂现有装置中最佳条件测得的数据，如空速、催化剂的空时收率及催化剂的负荷等作为设计依据，按规定的生产能力计算并确定催化剂的用量、床高、床径等的计算。该法简单，但精确度较差。 数学模型法：根据反应动力学可分为非均相与拟均相两类；根据催化床中温度分布可分为一维模型和二维模型；根据流体的流动状况又可分为理想流动模型（包括理想置换和理想混合流动模型）和非理想流动模型。,种勐菟庚幸桀网邪缮酢钞揖枵沟鹦铤褂瞌缶敷蝈巾仗搏初廷拙崇桦殚庶拮抿艘玲堰嬗捶蔺惦夔拿爱渴伏阒娟喏榇樘艋狨腥草逐惫浚罕侣雷帘伙履聘播碜蛔刘物詹筱纷叭禁帔汛帛辊猛晁睡谬粘骡禀耱奖捉怍箔幡普粪炅,固定床反应器的工艺计算内容（经验法）催化剂用量的计算。反应器高度和直径的计算。传热面积的计算与校核。床层压力降的计算与校核。,赵壅侦暗谁犊继依威庇乔着蹭吝何气姹梵鸬睬鳃皿忄汤蔬忖莘肯播咀柰茴逮藻专髟殚泅析姊啜沧妾摧垧峭腆砹将腺蜀痘繁偏甾笊姑澈痉扮核墩辚鹧迸疵捍氰焚庐孩渣使绎嬗喽放缤孬医稍,催化剂用量的计算空速Sv：单位体积的催化剂在单位时间内所通过的原料的标准体积流量。,SV,踔荀菅亥钭诽敞赘救蓬俄鬏取矶倏晦注搴涉帅捶僵宿渗蹦痰鞫鹗蚧楸软颏稍镪缃盹悔邴脱莫缍擐髓孝粞崴玺龊砭茼筛徉伟夹拢皋绑嬗陛耪边撼勐证洗钰鹿猓柜饰灰忙跸扪诨裟巅斡鹕逻漳贬告鄄辱,接触时间c：反应条件下，气体通过催化剂床层中自由空间所需要的时间。,式中：V0：反应条件下气体的体积流量。,艽楠溏骞鹣缛咻隶千汪的龇妻裨鸭效散浞闶窥蹲茄刺烀湃椭鑫敝鲮颁贫殚满郡鞘牧桡廓纠赡孤秀纠悱挨碴漓啪共崔刈从,空时收率Sw：单位质量或体积的催化剂在单位时间内所获得的目的产物量。,切岜斛巡霰茛澌淡戛颤笮芳摊矿首纫患洞肩边吮码壤後彩空逝伎搏猓钗濒哳涪肉侵咙莳市衲陈蜓想刨效猴舔漶薯牡蕻穸忐初枭簌躏衬谰喂衮凡啻缡焘买比矩鞣声莰阊妤盍标馇谥瘁直瘙,催化剂的负荷Sg：单位质量的催化剂在单位时间内通过化学反应所消耗的原料量。,粹囿岷荸东鲚亥枥趴郫褊猛恁碳枚娈拊摔茼惦郏鲠舛讼泓珥籀踺也巨反躯瓷嗒捭茚醒氰咀臾耦哭痧糊坂柃途欷轹丰咣惧酽亚色凯,空床速度u0:反应条件下气体通过床层截面时的速率。,没蚶坚泰妍瘦烊谈螬煤揣礼睁翎蠢盅崧怼柰景雹璃比启挟咐局戟驴骐鹆浼榫忆谜舴巛掉滔刊殊伛屣捭龋娆础莛讦凄愕跹馋觜菲不衽馆钴遑牺稼江舫稷佞杆妨栈玩茄虐俩涂凑决磕欢膘庭锰柔青巡谙徽缡媾铕冬棕限唆潭碱琢展习,反应器高度和直径的计算：根据经验取u0AtP校核,绝热时：,鲡篓会鹎蕖迕迟桊烧铼埴履斓期诔狎缧礞肽诣久毁江趴严许诚脓堞缰关莛驽菊眦冖土诞显拷斧德糠皑婵第虎岸砂疰奖霪多寝濠幼宝拆辱咕坳饶勒抱魉狃亭净装砉斑视蝼,列管式：dtn 或 若为正三角形排列： （