logo

您所在位置网站首页 > 海量文档  > 理工科 > 化学

化学反应工程-第五章 固定床气固相催化反应工程.ppt 93页

本文档一共被下载: ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。

  • 支付并下载
  • 收藏该文档
  • 百度一下本文档
  • 修改文档简介
全屏预览

下载提示

1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值,立即自动返金币,充值渠道很便利
绝热层的热量衡算 计入催化床向外环隙传热Qs,根据经验一般取每米床高1.5℃,即: 或 边界条件: l = 0时,yNH3 = yNH3,in(进口氨摩尔分数); Tb = Tb0;l = Lh(绝热层高)时,T = Tbh,其中yNH3,in及Lh均为已知。 采用Rung-Kutta法算至Lh处,求得绝热层出口Lh处温度Tbh和氨摩尔分数。 (2) 冷却层 冷却层中反应速率式与绝热层相同; 其截面积Ac应扣除冷管和中心管所占面积,与绝热层截面积Ah数值上不同。 内、外冷管上端的气体温度Ta0即冷气体经床外换热器预热后的温度,冷气体在内、外冷管环隙中被加热后再通过分气盒进入中心管,再进入催化床的绝热层顶端,中心管的传热面积很小,气体温升亦可不计,因此,内、外冷管最下端气体温度Tae即进入绝热层气体温度Tb0。 中、小型氨合成反应器一般在中心管内安装有电加热器,用作开工时加热催化床。 若mt为冷管根数,DT0为外冷管外径,Ta为内、外冷管环隙内反应气体温度,可得冷却层热量衡算式,其中NT随床层中yNH3而变, 或 由三套管式催化床外、内冷管环隙内热量衡算式,可得: 冷却层起始处Tb和yNH3值即绝热层出口处Tb和yNH3值,但缺少冷却层起始处冷管内顶部气体温度Ta0值。 根据上述三套管催化床结构分析,已知冷却层出口处外、内冷管环隙间气体温度Tae值即催化床绝热层入口处温度Tb0值。为此,定义一个函数F(Ta0)=Tae-Tb0,用一元函数求根法求得Ta0值,计算冷却层的常微分方程组至出口处Tbe值,直至满足F(Ta0)小于给定的误差值的Ta0值。 外筒内径1000 mm的三套管氨合成反应器催化剂床 内径DR=900 mm; 中心管外径Dc=219 mm,外冷管外径44 mm、内径39 mm,内冷管外径29 mm,冷管62根,还原后绝热层高度0.95 mm,冷却层高度8.87 mm,热电偶套管2根,外径51 mm; 操作压力30.4 Mpa; 进口气体组成如下:yNH3=0.03,yCH4=0.04,yAr=0.08,yH2/yN2=3.0。使用A110-2型氨合成铁催化剂,颗粒4.7 mm-6.7 mm,平均直径5.7 mm,形状系数?s=0.33; 计入还原、内扩散、径向温度差和浓度差的活性效正系数COR与催化床高度的关系如下: 绝热层COR=0.52,冷却层COR与催化床高呈线性关系递减,由0.52减至0.36,计算空间速度为25000 h-1,寿命因子为0.7,催化床进口温度tb0=380 ℃时的催化床轴向温度和分布。 表(例5-5-1) 诸参数随床高的变化 床高l/m yNH3 tb/℃ ta/℃ 床高l/m yNH3 tb/℃ ta/℃ 0.000 0.0300 380.0 3.611 0.1368 460.3 286.1 0.190 0.0376 392.7 4.498 0.1504 457.4 307.0 0.380 0.0452 405.2 5.385 0.1613 453.5 324.7 0.570 0.0529 417.7 6.272 0.1704 449.5 340.0 0.760 0.0608 430.5 7.159 0.1781 445.7 352.5 0.950 0.0691 443.6 202.8 8.046 0.1847 442.3 363.2 1.837 0.0978 456.6 234.0 8.933 0.1904 439.4 372.3 2.724 0.1198 460.8 261.8 9.820 0.1955 436.9 380.0 由表(例5-5-1)可见,催化床的热点温度460.8,位于l = 2.724 m处; 绝热层中气体一直升温,冷却层上部催化床反应速率大于冷却速率,故床层温度上升; 热点处,二者速率相等,超过热点,冷却层中反应速率小于冷却速率,故床层温度下降,催化床出口处温度tbe= 436.9 ℃,冷管内顶部气温t0 = 202.8 ℃。 第六节 连续换热外冷及外热管式催化反应器 连续换热管式催化反应器有两大类: 用于放热反应的外冷管式反应器 用于吸热反应的外热管式反应器 一、连续换热外冷管式催化床的数学模型 反应管的外直径较小,一般为20 mm~40 mm,可以减小催化床内的径向温度差。 管式反应器可以通过单管实验掌握其规律,便于放大于多管,但管数目增多,反应器的机械结构制造和管外载热体的均匀流动方面的困难加大。 副产蒸汽时,管内应有使产生的大气泡破裂成小气泡的装置,因为大气泡会使传热效果不好。 外冷管式反应器大都用于基本有机化合物如烃类和一碳化合物的氧化、加氢等反应。 反应体系是单一反应,管内催化床的数学模型由反应物或产物的摩尔分数随床高变化的物料

发表评论

请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
用户名: 验证码: 点击我更换图片

2010-2013 max.book118.com在线文档投稿赚钱网. All Rights Reserved 蜀ICP备08101938号

友情链接:澳门新濠天地娱乐  威尼斯人官方平台网址  永利皇宫赌场网址平台  澳门新濠天地娱乐场网  澳门威尼斯人官网  金沙在线网投官网  澳门皇冠娱乐场平台  澳门银河在线娱乐  银河娱乐官网  澳门永利官网  澳门金沙官网  澳门银河官网  澳门银河国际网站  澳门银河娱乐官网  澳门银河网上赌场  澳门新濠天地网站  威尼斯人集团国际  澳门金沙娱乐  威尼斯人集团国际  澳门金沙国际  银河平台  澳门永利皇宫官方网址  澳门永利网址  永利赌场平台  澳门银河官网  澳门金沙注册网址网站  新濠天地平台  澳门银河官网注册  澳门威尼斯人注册  澳门威尼斯人网站