固定床反應器的工藝計算.ppt

《固定床反應器的工藝計算.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《固定床反應器的工藝計算.ppt（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

固定床反應器的工藝計算,第三組匯報人：丁志嬌組員：丁志嬌孟各麗潘利穎李陽曹秀曹蓉張偉李培華周禮靳,固定床反應器的工藝計算,固定床反應器工藝設計原則工藝設計不只是一個單純的催化劑用量及優(yōu)化計算，而是根據工藝的特點和工程實際情況，應用工程的觀點來確定最優(yōu)工藝操作參數。應根據工藝操作參數、設備制備和檢修、催化劑的裝卸等方面的要求綜合起來選用催化床的類型和結構。高壓反應器的筒體內要設置催化床、床外換熱器、冷激氣管和熱電偶管，有時還要放置開工預熱用的電加熱器。這些部件要在反應器內合理地組合，催化劑的裝載系數要高，氣流分布要均勻，氣流通過反應器的壓降要小。機械結構要可靠，要考慮到反應器內某些部件處于高溫狀況下的機械強度和溫差應力等因素。多段式催化床要妥善地設計段間氣體和冷激氣體的分布以及均勻混合裝置。,,固定床反應器的工藝計算，一般包括催化劑用量、反應器床層高度和直徑、傳熱面積及床層壓力降的計算等。固定床反應器的工藝計算，主要有經驗法和數學模型法。經驗法：用實驗室、中間試驗裝置或工廠現(xiàn)有裝置中最佳條件測得的數據，如空速、催化劑的空時收率及催化劑的負荷等作為設計依據，按規(guī)定的生產能力計算并確定催化劑的用量、床高、床徑等的計算。該法簡單，但精確度較差。,數學模型法：根據反應動力學可分為非均相與擬均相兩類；根據催化床中溫度分布可分為一維模型和二維模型；根據流體的流動狀況又可分為理想流動模型（包括理想置換和理想混合流動模型）和非理想流動模型。,固定床反應器的工藝計算內容（經驗法）催化劑用量的計算。反應器高度和直徑的計算。傳熱面積的計算與校核。床層壓力降的計算與校核。,。,1.空速：單位體積的催化劑在單位時間內所通過的原料標準體積流量，稱為空間速率，簡稱空速。,SV,,V,接觸時間τc：反應條件下，氣體通過催化劑床層中自由空間所需要的時間。,式中：V0：反應條件下氣體的體積流量。,2.催化劑空時收率：單位質量（或體積）的催化劑在單位時間內所獲得的目的產物量,3.催化劑負荷：單位質量的催化劑在單位時間內所處理的某一原料量。,床層線速度u與空床速度u0:床層線速度u:反應條件下氣體通過催化劑床層自由截面的速率。,空床速度u0:反應條件下氣體通過床層截面時的速率。,反應器高度和直徑的計算：根據經驗取u0→At→ΔP校核絕熱時：,列管式：dt→n或若為正三,角形排列：（N為圓整后的列管數）,3、床層傳熱面積的計算與校核：,式中：K的計算根據經驗選取。,經驗法工藝計算的前提是新設計計算的反應器也能保持與提供數據的裝置相同的操作條件，如催化劑性、粒度、原料組成、流體流速、溫度和壓力等。由于規(guī)模的改變，要做到全部相同是困難的，尤其是溫度條件。因此這種方法雖能在缺乏動力學數據的情況下簡單方便地估算出催化劑體積，但因對整個反應系統(tǒng)的反應動力學、傳質、傳熱等特性缺乏真正的了解，因而是比較原始的、不精確的，不能實現(xiàn)高倍數的放大。,,謝謝觀賞,