化学反应工程：第九章 热量传递与反应器的热稳定性复习

1、Chemical Reaction Engineering定态平衡热稳定性抗干扰能力 扰动瞬时的 动态问题参数灵敏性：参数波动时，系统状态的变化大小9. 热量传递与反应器的热稳定性Chemical Reaction Engineering9.2 颗粒温度的热稳定性一.颗粒的定态温度定态条件：S形曲线低温，反应控制中间过渡区，反应+传质高温，扩散控制放热曲线：移热曲线：线性Chemical Reaction Engineering催化剂颗粒的定态操作点多态：在同一操作条件下，可以有2个或2个以上操作状态，均满足定态条件，如交点A，B，CChemical Reaction Engineering二

2、、催化剂颗粒定态温度的稳定条件ABC热稳定条件：若要使B点稳定： 增大截距 提高斜率Chemical Reaction Engineering三、临界着火温度和临界熄火温度1234着火： 1突跃2临界着火点（）熄火： 3突降4临界熄火点（）4123多态区域超过 ，在高态下操作低于 ，在低态下操作Chemical Reaction Engineering临界状态满足：临界着火温度（低温区，反应控制）临界熄火温度（高温区，传质控制）绝热温升 Chemical Reaction Engineering四、绝热式固定床反应器的操作绝热与外界无热交换反应热完全由反应物系 自身吸收绝热床适用于Tad 20

3、0Chemical Reaction Engineering绝热反应器的操作线床层着火的影响因素： 反应热（-H） 物性Cp 进口温度Tbo 线速度uTad或Tb0 或u着火Chemical Reaction Engineering9.3 CSTR的热稳定性一、CSTR的热平衡低温k小转化率低 指数关系 高温k大转化率高 线性S形曲线ABCChemical Reaction Engineering二、CSTR的热稳定性定态条件热稳定条件可逆放热可逆吸热串连反应12345A，C 点是稳定点，B点是不稳定点Chemical Reaction Engineering操作参数对热稳定性的影响操作参数：

4、进料流量v，温度To、Tc，传热系数U“熄火”与“飞温”Chemical Reaction Engineering最大允许温差定态条件热稳定条件最大容许温差热稳定性要求温差要小，故传热面积要大。放大后，Dt必须附加面积（e.g内置盘管）CSTR的可控性液相热容大，可以调节和控制Chemical Reaction Engineering9.4 管式固定床反应器的热稳定性气固相催化反应-强放热结构：与列管式换热器相似入口出口热点：TH，ZHZTTo反应结果：，Chemical Reaction Engineering一、管式固定床反应器的热稳定条件取微元定态条件热稳定条件A：稳定点B：不稳定点Ch

5、emical Reaction Engineering二、最大允许管径和最大允许温差临界状态满足：常用323.5mm放热强弱指标物化（-H）绝热式反应器Tad换热式反应器放热强度 放热强度固定床流化床Chemical Reaction Engineering最大允许温差最低允许冷却介质温度管式固定床反应器设计操作 T要求小，冷却介质温度要高 管径要细 25，最小19 受E、T约束局部稳定性颗粒、微元整体稳定性存在热反馈Chemical Reaction Engineering结论：管式固定床反应器设计操作 T要求小，冷却介质温度要高 管径要细 25，最小19 受E、T约束要求满足热稳定：气固相，热容小，变化灵敏与CSTR不同：（气）液相，热容大，滞后，可控局部稳定性颗粒、微元整体稳定性