固定床反应器设计计算

1、.1，固定床反应器及设计计算，柳州，讲师西北大学化学工程学院2015年4月24日，2，主要内容，1 .概念2。分析(传热)3。传递过程4。拟平均一维模型5。设计案例固定床反应器-概念、恩州刘、北大学、西安、又名填料床反应器、固体催化剂或固体反应物填充，形成多相反应过程的反应器。固体通常为颗粒型，颗粒大小约215毫米，堆积在一定高度(或厚度)的床层上。床层不移动，流体通过床层反应。实验室：石英管、不锈钢钢管催化剂颗粒放在等温区，其余填充石英管，两端密封在玻璃棉上，防止石英管飞。用D6或D8的不锈钢管，反应管宽，催化剂少时，用更细的不锈钢管制作支撑管，铺设不锈钢网，可以做出800度以下的反应。4、

2、固定床反应器-概念、恩州Liu、北大学、西安、流化床反应器和移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气体固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、碳氢蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相郑智薰催化反应时，床层充满固体反应物。油层反应器也可能属于固定床反应器，通过气体、液体和底层接触气液固体。5、2。固定床反应器-分类(传热)、恩州Liu、北大学、西安、保温层反应器、外部换热器、多级绝热层反应器自热反应器、传热和温度控制困难。固定热管固定层反应器性能好，物流处于湍流状态时，公馆长经费大于50。充填区段长度与粒子大小的比率为100(气体)或200(液体)，大于、7、3。

3、固定床反应器输送过程的基本概念，恩周柳，北大学，西安，1。粒子Da ds dv P162) 2。几何系数s 3。床间B 4。床层等效直径de 5。床层积降P，8、3。固定床反应器输送过程基本概念，en Zhou Liu，northwes t universion 6。传热系数(3种v P166)粒子和流体之间的传热系数(HP)固定层中的有效热传导(E)床和壁之间的传热系数h0(一维模型)和HW(二维模型)7。电导率(P170)粒子与流体之间的西北大学，仙，1，准均相模型忽略床层催化剂粒子与流体之间温度和浓度的差异，将气相反应物和催化剂视为均匀连续的均匀抵销。(1)一维准均相模型只考虑气体流动方

4、向的温度和浓度变化。根据流动格式，分为平面一维模型和轴向分布一维模型。(2)二维拟均质模型同时考虑轴向和径向温度和浓度分布。10、en周刘、西北大学、西安、4.1等温反应器的计算(P173)层温度均匀，反应率常数恒定，反应速度仅与浓度相关。根据一维准均质处理，设计方法类似于PFR。对右侧固定床反应器取小面料，进行物料平衡计算，11，en Zhou Liu，northwes t university，xian，设计方程式，床高，常规，固定层反应器热交换困难，等温操作困难。或等温反应器，12，en-Zhou Liu，northwes t university，xian，4.2单层绝热固定床反应器正

5、常运行时垂直于流动方向的截面温度、浓度均匀，不随时间变化。系统的温度和浓度只随着流动方向的空间位置而变化。取反应器内的一小部分，计算材料平衡和热平衡：(6-55)，(6-59)，13，enzhou Liu，northwes t university，xian，表达式(当动力学方程比较复杂时，很难得到解析解)。通常以数值积分或图形方式计算。14、en Zhou Liu、northwes t university、xian、graphics 1步骤)在xAT图中以食物(6-60)制作隔热作业线。2)从绝热工作线读取多组(xAi，Ti)数据。3)使用(xAi，Ti)数据计算(-rAi)和1/(-rA

6、i)；4)创建1/(-rA) xA曲线。曲线下0 xAf之间的区域大小为W/FA0。床层高度，15，enzhou Liu，northwes t university，xian反应管并行连接，只需计算其中一根管的长度和催化充电量。16，en-Zhou Liu，northwes t university，xian，一维准均质模型方法在反应器中有热交换，因此计算中必须考虑传热的影响。床层和管道壁之间的传热，表达式中的总传热系数h0可以通过Leva公式计算。使用经验关联性时，必须注意条件和表达式中的每个参数单位。，4阶长格-库塔法解算阶段，(1)将微分方程组为差分方程，(2)给定边界条件，步骤，计算，

7、(3)将xA1，T1，L1用作初始值，21，5。设计案例、恩州刘、西北大学、西安、草酸二甲酯加氢(一维准均温反应器)计算乙二醇管固定床反应器、方程式、主反应、支付反应西北大学、23、5。设计示例，Enzhou Liu，northwes t university，xian，xian Northwes t university，xian。26，5。设计示例，en Zhou Liu，northwes t university，xian，物料平衡，27 5。设计实例、Enzhou Liu、northwes t university、xian、29，5。设计实例、en Zhou Liu、northwes t university、西北大学，西安，传热，第一反应对反应器温度上升的贡献，第二反应对反应器温度上升的贡献，外部传热对反应器温度下降的贡献，31，5。设计实例，e管中催化剂和外壳沸水的总传热系数计算，32，5。设计示例，en Zhou Liu、northwes t unive