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文档简介
第四章气固相非催化反应 应用领域 煤气化矿石的煅烧处理结焦催化剂的再生催化剂的还原与再氧化 气固相非催化反应的特点 气固相反应颗粒随时间变化非稳态过程粒度 长大 原油在碳粒床中的热裂化变小 煤气化不变 矿石煅烧 木炭的活化 气固相非催化反应器 在固体连续进料反应中 出口物料由不同RTD 不同x的各种颗粒组成 在反应条件下单颗粒的反应速率在反应器中固体颗粒的RTD 平均转化率 固体颗粒的转化 连续转化模型 颗粒内部无梯度缩核模型 shrinking coremodel 催化剂颗粒内的积炭燃烧 SiO2 Al2O3催化剂在高折射率的CCl4溶液中 低温 中温 高温 连续反应模型 固体颗粒不变气体g扩散速度快 有利于在颗粒各部位与s参与反应 与一级反应相似 缩核模型 固粒不变 反应前沿由外表面进入固体内部 留下一层完全转化的惰性固体 称为 灰层 或 产物层 外扩散灰层扩散反应灰层扩散外扩散 缩核模型 固粒不变 反应不可逆 粒子为球型 与粒径相比 反应区的厚度很小气相的浓度均匀固粒为球型固产物F与反应物S密度相同 粒径不随反应变化 反应界面的移动速度相对于g的扩散速度很小 缩核模型 外扩散 g通过边界层扩散 对流扩散 g在产物层扩散 Fick扩散 在rC面上的反应 产物层中微元体的物料衡算 单颗粒反应速率 表面积体积 缩核模型Shrinking CoreModel 气膜扩散控制 总速率 外扩散速率 气膜扩散控制 气膜扩散控制 粒子完全反应时间转化率 灰层扩散控制 外扩散 反应 灰层扩散 反应物g和未反应界面都在向球粒中心移动 但与g的传递速率相比 界面的移动速度要小得多 可看成相对静止 灰层扩散控制 灰层扩散控制 表面反应控制 传质速率 反应 表面反应控制 当化学反应和灰层扩散阻力相近时 代表反应速度的总速率常数可用下式表达 变径模型 粒径缩小 灰层脱落不生成固体产物 产物为气体反
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