化学反应工程原理热量传递与反应器热稳定性.ppt

第九章热量传通与反 应器的热稳定性  热量传递过程对化学反应过程的影响 特点 ■不能忽略,有射比传质的影响严重 ■反应过程的热量传递按其尺度分为两类: 颗粒尺度的热量传递·催化剂与流体 ■设备尺度的热量传递反应器与冷却介质  反应器中传热与换热过程中传热的区别 ■换热过程传热 单纯的传热,无化学反应 反应器传热 ■反应过程和传热过程相互交联作用 化学反应器的传热出现两个新问題 热稳定性和参数灵敏性  9.1热稳定性和参数灵敏性概念 定态一定常状态 ■反应器处在热平衡状态,反应器各处温度不 随射间变化。 ■扰动 ■各种偶然的原因引起的反应参数的波动 ■自然变动,非人为调节  扰动产生后会出现两种情况 ■反应器恢复到原来的热平衡状态 反应器热稳定 ■反应器不能恢复到原来1 反应器热不稳定 ■平衡有两种 ■稳定的平衡、不稳定的平衡  反应器的稳定对反应器操作有极为重要 如果反应器是稳定的,扰动消失后它能旬动 返回原来的干衡状态,也无需对温度进行专 门的调节。 如果反应器是不稳定的,则必需增设附加的 调节装置使回到原来的平衡状态,否则它 将自动地愈离愈远而无法正常操作。 热稳定性:热平衡状态抗扰动的能力  放热反应存在反应器的热稳定性问题 放热反应 反应 )↑放热选辛个 吸热反应 及应T个()个吸热速率个 反应T  参教灵敏性 廖数作小週整,反 应器内温度或反应结果数 参 将会有多大变。 ■灵敏性个,参数的调整 精度要求个,反应票的「状 操作困难个。 状态变 ■参数灵敏性和热稳定性 时间 空间位置 是两个不同的概念 (a)反应器受扰动后的(b)参数调整对定态分布 动态过程一稳定性 的影响一灵敏性 8  如何区分反应过程中的反应与传热的交联作用所 生的热稳定性问题和参数灵敏性问题? 如果反应器是稳定的,扰动消失后它能自动返回原来 的平衡状态,也无需对温度进行专门的调节。如果反 应器是不稳定的,则必需增设附加的调节装置使它回 到原来的平衡状态,否则它将自动地愈离愈远而无法 正常操作。 热稳定性是热平衡状态抗扰动的能力。 ■灵敏性是参数作微小调整时,反应器内温度或反应结 果将会有多大变。灵敏性增加,参数的调整精度要求 增加,反应器的操作困难增加 ■参数灵敏性和热稳定性是两个不同的概念。  9.2催化剂颗粒的热稳定性