《催化反应工程（华东理工大学） 第3章 催化反应器设计概论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《催化反应工程（华东理工大学） 第3章 催化反应器设计概论（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 催化反应器设计概论第一节 催化反应器基本类1 气-固相固定床催化反应器2 气-固相流化床催化反应器3 气-液-固三相悬浮床催化反应器催化反应工程催化反应器：产量已定基本问题：放热反应移热；吸热反应供热以移热为例：换热方式，催化床是绝热的，段间换热 ；内冷自热式催化床中插入冷管催化剂装在管内可逆放热反应的平衡催化反应工程接近平衡 推动力减小 催化床体积增大固体催化剂颗粒 传质，压力降流体流动，压力降轴向流动，径向流动，轴径向流动流体分布还有材质，直径，反应器制造，运输催化反应工程一 合成氨工业中的催化反应器Topse s-200型氨合成器看设备图各主要部分气体流动催化剂装卸 热膨胀高温高
2、压设备 耐温不受压，耐压不受高温 二 炼油工业中的催化反应器催化裂化反应器催化重整反应器加氢裂化反应器催化剂粒度20-100m的微粒时间短 2-4秒，催化剂结焦失活，流态化催化反应器反应器再生器催化反应工程催化反应工程催化反应工程流态化技术气体分布颗粒的流动特性特征流速床层的膨胀与压降气泡行为乳相行为流化床的热、质传递颗粒夹带与分离数学模型催化反应工程催化反应工程催化反应工程催化反应工程三 基本有机化工中的催化反应器平行 连串 平行连串反应系统反应器进口气体组成，操作压力，操作温度， 产量温度深度氧化的副反应，活化能大于主反应，反应热大于主反应的；降低温度有利，若温度高，副反应加剧，飞温，可能
3、烧坏催化剂，反应器平衡常数与温度的关系若在某一温度下，平衡常数小，可提高操作压力移热问题反应速率与活性温度催化反应工程一 基础数学模型1 一维拟均相理想置换模型2 一维非均相理想置换模型 催化反应工程 第二节 催化反应器基础数学模型“非均相”与“拟均相”模型4非均相4考虑气流主体与催化剂颗粒外表面之间的温度差和浓 度差，催化剂颗粒内部浓度差和温度差，传递过程队 反应速率的影响计入模型，则称为非均相模型。4拟均相4采用“活性校正系数COR ”来简化概括催化剂粒内和催 化剂外表面与气相间的热、质传递过程和催化剂失活 等因素对反应速率的影响，即“拟均相”模型。催化反应工程3 二维拟均相数学模型 4
4、一维非均相返混模型催化反应工程二 基本计算方程建立模型 催化反应工程催化反应器的数学模型实例 上海焦化有限公司年产20万吨甲醇合成反应器反应器内径4m,反应管数6705根，催化剂44m391年 三联供立项92年 甲醇合成反应器宏观动力学研究，反应器模拟设计94年 南化机反应器制造完成，从长江浮运到黄浦江95年 开车成功催化反应工程兖矿鲁南化工公司年产10万吨甲醇装置1995年 筹建1998年3月 华东理工大学提交反应器基础设计1999年 反应器制造完成2000年初 安装2000年5月 投产成功，产品达到美国US AA级甲醇标准催化反应工程反应器模拟设计必须具备的条件1 反应过程：反应物系、催化剂、操作条件、转化率、选择性、收率2 热力学： 物性参数、粘度、导热系数、扩散系数、状态方程、平衡常数、逸度系数、反应热3 反应动力学： 4 质量、热量传递过程：催化反应工程催化反应工程第三节 催化反应器的操作参数1、反应温度催化反应工程2. 操作压力3. 反应物的初始组成 4. 空速 5. 催化剂的颗粒催化反应工程1 绝热反应器催化反应工程催化反应工程单管逆流反应器管壳型反应器催化反应工程催化反应工程作业（习题1）
