《化学反应工程：十工业反应器和反应过程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学反应工程：十工业反应器和反应过程（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Chemical Reaction Engineering10. 工业反应过程和反应器开发工业反应过程和反应器开发常用工业反应器类型常用工业反应器类型均相气相管式反应器 液相管式、釜式、塔式 非均相气固相固定床、流化床、移动床 气液相搅拌釜式、塔式 气液固涓流床、淤浆床 Chemical Reaction Engineering搅拌釜搅拌釜 应用面广，适应性强应用面广，适应性强特点特点：（1）温度易于控制，）温度易于控制， 均匀；均匀；（2）平行反应）平行反应 ，n主主1n1，凝集流的转化率大于均相流体，凝集流的转化率大于均相流体n1n1n=1n=0n1n=0与浓度无关与浓度无关n1对浓度敏感
2、对浓度敏感注意：注意：n可以非整数可以非整数Chemical Reaction Engineering反应动力学的测定实验反应动力学的测定实验n 空白试验；空白试验；n 催化剂稳定性试验；催化剂稳定性试验；n 扩散影响的消除；扩散影响的消除；n 传热；传热；n 流动流动思考题思考题 利用所学反应工程知识，分析反应动力学研究方法和过利用所学反应工程知识，分析反应动力学研究方法和过程程 间歇过程测定的动力学如何应用到连续过程？间歇过程测定的动力学如何应用到连续过程？Chemical Reaction Engineering10.7 反应工程与催化剂设计反应工程与催化剂设计放热放热吸热吸热气相主体气
3、膜气膜气相主体主体气膜气膜主体AAPPChemical Reaction Engineering外扩散外扩散内扩散内扩散影响消除方法影响消除方法（2）循环反应器中）循环反应器中当当 RR0 时，如时，如 x不变，不变，则外扩散排除则外扩散排除 适宜的活性、温适宜的活性、温度度 Cat.的制备的制备改变内部结构：双孔结构改变内部结构：双孔结构焙烧焙烧扩孔扩孔De涂层：蛋壳型涂层：蛋壳型 蛋白型蛋白型 蛋黄型蛋黄型（1）空速不变）空速不变当当 uu0 时，如时，如 x不变，不变，则外扩散排除则外扩散排除 转框式反应器中转框式反应器中当当 NN0 时，如时，如 x不变，不变，则外扩散排除则外扩散排除
4、Chemical Reaction Engineering催化剂颗粒大小及其形状催化剂颗粒大小及其形状n小尺寸，具有高值的催化小尺寸，具有高值的催化剂颗粒可减轻内外扩散的剂颗粒可减轻内外扩散的影响；影响；n床层的压力降与颗粒尺寸床层的压力降与颗粒尺寸的的23次方成反比，随着次方成反比，随着颗粒尺寸减小床层压力降颗粒尺寸减小床层压力降将急剧上升将急剧上升n当长径比和颗粒直径相同当长径比和颗粒直径相同时，时，异形催化剂异形催化剂能提供更能提供更大的比表面，这有利于降大的比表面，这有利于降低催化剂颗粒内外的扩散低催化剂颗粒内外的扩散阻力阻力 Chemical Reaction Engineering
5、n活性组分向颗粒外活性组分向颗粒外表面集中有利于提表面集中有利于提高串联反应的选择高串联反应的选择率率 ；n正级数反应，正级数反应， “蛋蛋壳型壳型”催化剂的性催化剂的性能通常优于活性组能通常优于活性组分均匀分布的催化分均匀分布的催化剂剂 ；n负级数反应负级数反应 ，“蛋蛋黄型黄型”催化剂催化剂 有利有利催化剂活性组分分布催化剂活性组分分布Chemical Reaction Engineering催化剂的活性中心和传递阻力主要集中在微孔内催化剂的活性中心和传递阻力主要集中在微孔内一方面，微孔的一方面，微孔的孔径小孔径小，比表面积大，能负载更多的活，比表面积大，能负载更多的活性组分，性组分，有利
6、于提高催化剂的活性有利于提高催化剂的活性；另一方面，孔径太；另一方面，孔径太小小不利于不利于反应物向催化剂反应物向催化剂内部扩散内部扩散，也不利于反应产物，也不利于反应产物扩散离开催化剂，又会限制催化剂活性的发挥；扩散离开催化剂，又会限制催化剂活性的发挥； 对平行反应，对平行反应，当当主反应级数高于副反应级数主反应级数高于副反应级数时，催化时，催化剂剂孔径小不利于反应的选择率孔径小不利于反应的选择率；当主反应级数低于副反；当主反应级数低于副反应级数时，催化剂孔径小有利于反应的选择率；当主反应级数时，催化剂孔径小有利于反应的选择率；当主反应级数和副反应级数相同时；孔径对选择率没有影响。应级数和副反应级数相同时；孔径对选择率没有影响。对串联反应对串联反应，催化剂孔径小一般将使选择率降低催化剂孔径小一般将使选择率降低。 催化剂孔径大小催化剂孔径大小思考题思考题 利用所学反应工程知识，分析气固催化反应中催化剂的利用所学反应工程知识，分析气固催化反应中催化剂的设计需要考虑的问题。设计需要考虑的问题。补充习题7-36 7-37
