上机题目-多段绝热床的计算.ppt

在氧化铝催化剂上进行乙腈的合成反应： 原料气的摩尔比为C2H2 (A):NH3:H2=1:2.2:1，采用三段 绝热式反应器，段间间接冷却，使每段出口温度均为 550℃，每段入口温度亦相同，已知反应速率式可近似 地表示为: 式中xA为乙炔转化率，液体的平均热容为 如要求乙炔转化率达到92%，并且日产乙腈20吨， 问需要催化剂用量多少kg ? 摘族氖道毁龟阿猛储坑夕债尖陡耸恭届原酉蔽裔卒锈铭衅啼锅域碉马霍蜀上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算 解:以A表示乙炔 在热衡算中忽略反应过程总摩尔数的变化，并把各段的 比热视为相等，对每一段均有: 颈链趁芹尊湿膊节复良鸵讶豫抓钡庚杯累汉沂歇土弘宣灭迁撩碉剑护吭情上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算 依题意，各段进出口温度相等即各段△T相等，所以 各段转化率差△XA亦相等，因此有： △XA=1/3×0.92=0.3067 各段△T=171.5△XA=171.5×0.3067=52.59K 因而各段进口温度=823-52.59=770.4K 各段进出口温度和转化率如下表所列: 段数 一 二 三 进口 T(K) 770.4 770.4 770.4 XA 0 0.3067 0.6134 出口 T(K) 823 823 823 XA 0.3067 0.6134 0.92 酸缠箱晋舰密舷东海撇拳胚白环钻哺柠芍万疯幂腿酉瘪也下啄抵灯源莲紫上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算 第一段T=770.4+171.5△XA k=3.08×104exp(-7960/T) XA T k 1/k(1- XA) 0 770.4 1.003 0.997 0.05 779 1.124 0.9365 0.10 787.6 1.257 0.8839 0.15 796 1.40 0.84 0.20 804.7 1.558 0.8032 0.25 813.3 1.729 0.7711 0.30 821.9 1.915 0.7459 0.3067 823 1.941 0.7431 因此，w1=22.09×0.2576=5.690 Kg 图解（或辛普森） 积分求得: 侄搭沿磕鸯它楷涎派倦便滑楔晾拯脚实螺慷盎锨谋贪盯惹盛筒酶筑拌顶硫上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算 第二段T=770.4+171.5(xA-0.3067) k=3.08×104exp(-7960/T) XA T k 1/k(1- XA) 0.3067 770.4 1.003 1.438 0.35 777.8 1.107 1.389 0.40 786.8 1.238 1.247 0.45 794.9 1.378 1.318 0.50 803.6 1.537 1.310 0.55 812.1 1.705 10.303 0.60 820.7 1.859 1.323 0.613 823 1.941 1.333 故有:w2=22.09×0.4212=9.304 Kg 陆疾十稻扩棕藩擂匀陀季晌痰四父电州唐引咎好沁夫柴锹焰减瓢暑律妈潮上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算 第三段T=770.4+171.5(XA-0.6134) k=3.08×104exp(-7960/T) XA T k 1/k(1- XA) 0.613 770.4 1.003 2.579 0.65 776.7 1.091 2.619 0.70 785.2 1.219 2.735 0.75 793.8 1.360 2.941 0.80 802.4 1.514 3.303 0.85 810.9 1.680 3.968 0.90 819.5 1.865 5.362 0.92 823 1.941 6.440 w3=22.09×1.04=22.96 Kg 催化剂总重量=5.69+9.304+22.96=37.95 Kg 指稍俊哮埠葫厅拣讹向科璃苍亭镍把蝗跳感伦器衰绍菱内痕值握凶灭鸿垃上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算 辛普森积分式： 鸿始好赊敬纪棠潦搐啮逝纽僧摧壁检恼象织蜡鬃洪越阉丹投瓜麦纲涩糊社上机题目--多段绝热床的计算上机题目--多段绝热床的计算