化学反应工程(第九章 气-液-固三相反应工程).ppt

* * * 实验是在内径0.142m、高2.0m的三相床中进行。所用液体为水，乙醇、丙酮和CMC(羧甲基纤维素)水溶液，后者为强粘性的假性流体，具有强烈的非牛顿流体的流动性质。通过回归实验数据可得 * * * 一般，小颗粒床中气相返混相当小，液相有显著的返混；在宽筛分或宽密度分布颗粒的床中，会发生颗粒的沉降分层现象，而液相和固相的返混程度都与气泡的上升程度密切有关。 平推流中不存在返混，此时液相混合弥散系数接近于零； 全混流中返混达到最大程度，即液相混合弥散系数极大。 液相混合弥散系数用注入示踪剂并对系统响应曲线进行测定来求取。 * 一般，小颗粒床中气相返混相当小，液相有显著的返混；在宽筛分或宽密度分布颗粒的床中，会发生颗粒的沉降分层现象，而液相和固相的返混程度都与气泡的上升程度密切有关。 平推流中不存在返混，此时液相混合弥散系数接近于零； 全混流中返混达到最大程度，即液相混合弥散系数极大。 液相混合弥散系数用注入示踪剂并对系统响应曲线进行测定来求取。 * 一般，小颗粒床中气相返混相当小，液相有显著的返混；在宽筛分或宽密度分布颗粒的床中，会发生颗粒的沉降分层现象，而液相和固相的返混程度都与气泡的上升程度密切有关。 平推流中不存在返混，此时液相混合弥散系数接近于零； 全混流中返混达到最大程度，即液相混合弥散系数极大。 液相混合弥散系数用注入示踪剂并对系统响应曲线进行测定来求取。 * 一般，小颗粒床中气相返混相当小，液相有显著的返混；在宽筛分或宽密度分布颗粒的床中，会发生颗粒的沉降分层现象，而液相和固相的返混程度都与气泡的上升程度密切有关。 平推流中不存在返混，此时液相混合弥散系数接近于零； 全混流中返混达到最大程度，即液相混合弥散系数极大。 液相混合弥散系数用注入示踪剂并对系统响应曲线进行测定来求取。 * 一般，小颗粒床中气相返混相当小，液相有显著的返混；在宽筛分或宽密度分布颗粒的床中，会发生颗粒的沉降分层现象，而液相和固相的返混程度都与气泡的上升程度密切有关。 平推流中不存在返混，此时液相混合弥散系数接近于零； 全混流中返混达到最大程度，即液相混合弥散系数极大。 液相混合弥散系数用注入示踪剂并对系统响应曲线进行测定来求取。 * * 实验表明；增加压力，气泡直径减小，气含率增加；当压力超过5MPa，气泡直径分布变窄，气泡直径基本相同。 常压下气泡性质与气体分布器的型式密切有关；压力增加后，上述关系变弱，当压力为10MPa时，气体分布器的影响消失。 当压力超过1.5MPa时，压力对气泡Sauter平均直径的影响不大。0.1MPa时气泡平均直径大约为4mm，压力超过1.5MPa时，气泡直径尺寸大约为lmm。 * 在同一表观气速 下，气含率随气体密度增加而增加。 气含率增加是由于气体密度增加，气泡破裂加剧所致。 * 在同一表观气速 下，气含率随气体密度增加而增加。 气含率增加是由于气体密度增加，气泡破裂加剧所致。 * * * * 反应器内径0.2m，静止液层高度3.87m，反应器高度8.7m。 * * 各组份的反应速率由甲醇合成反应本征动力学方程计算 2. 鼓泡淤浆反应器的数学模型 由 、 可确定其他组分的反应速率： 28组实验的甲醇空时产率STY与出口甲醇浓度 ym 的模型计算值与试验值分别为9.34%和7.21%，可见本实验所采用的数学模型是合适的。 2. 鼓泡淤浆反应器的数学模型 三. 三相床的F-T合成 煤或天然气制合成气主要含CO及H2，经F-T合成反应，再经加氢或异构化反应，制成汽油、柴油、石蜡等产品是原料油制燃料油以外另一个主要的燃料生产路线。 表9-3 固定床、淤浆床、流化床反应器的比较 三. 三相床的F-T合成 目前，在F-T合成工艺中，大部分采用淤浆床反应器，其具有如下优点： 关键参数容易控制，操作弹性大，产品灵活性大； 从反应器移热容易，温度控制方便； 催化剂负荷较均匀； 单程转化率高， 烃选择性高； 易于连续或定期的更换失活的催化剂。 §9.1 气-液-固三相反应器的类型及宏观反应动力学 §9.2 三相滴流床反应器 §9.3 机械搅拌鼓泡悬浮三相反应器 §9.4 鼓泡淤浆床反应床 §9.7 压力对三相悬浮床反应器操作性能的影响 §9.5 气-液并流向上三相流化床反应器 §9.6 三相悬浮床中的相混合 §9.8 气-液-固三相悬浮床反应器的数学模型 §9.9 讨论与分析 1. 悬浮床气-液-固三相反应器在强放热催化反应中的应用展望 悬浮床气-液-固三相反应器具有可使用细颗粒催化剂和床内等温的特点。如果是强放热可逆反应，可采用多段悬浮床三相反应器串联，在不同的等温下操作。 如果是强放热多重反应，如烃类的催化氧化，副反应是生成二氧化碳