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1、单一反应过程中转化率和温度的变化 由 得 P D M N Q K B F A E G H T XA 换热式固定床反应器的T-XA图(可逆放热反应) 平衡曲线 最 佳 温 度 曲 线 冷 却 介 质 的 温 度 绝热线 热点 T Z 列管内温度与Z的关系 结论: (1)进料温度太高或太低都会偏离最佳温度曲线太远,因此存在一个最佳进料温度,图中以E为最佳进料温度。 (2)无论哪一条曲线,反应初期都偏离最佳温度曲线甚远,但此时反应速率比反应后期大,偏离最佳温度线的影响较小 (3)评价T-XA曲线的优劣主要看反应中后期接近最佳温度曲线的程度。 7 多相催化反应器的设计与分析 Design and Analysis of Multiphase Catalytic Reactor 固定床内的传递现象 固定床反应器的数学模型 绝热式固定床反应器 换热式固定床反应器 自热式固定床反应器 参数敏感性 流化床反应器 实验室催化反应器 7 多相催化反应器的设计与分析 Contents 气-固相催化反应器的基本类型 固定床反应器优缺点 优点: ① 固定床中催化剂不易磨损; ② 床层内流体的流动接近于平推流,与返混式的反应器相比,可用较少量的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。 ③ 由于停留时间可以严格控制,温度分布可以适当调节,因此特别有利于达到高的选择性和转化率,在大规模的化工生产中尤为重要。 缺点: ① 固定床中的传热较差; ② 催化剂的更换必须停产进行。 流化床反应器的优缺点 优点: ① 催化剂颗粒小,内扩散阻力小; ② 传热效果好,温度易于控制; ③ 固体颗粒移进移出方便。 缺点: 催化剂可反应器磨损严重; 返混严重; 放大效应显著。 7.7.1. 固定床内的流体流动 1.基本概念的介绍 (1)空隙率:颗粒群堆积成的床层的疏密程度。 ε=(床层体积-颗粒体积)/床层体积