气固相催化反应流化床反应器完整版课件.pptxVIP

气固相催化反应流化床反应器完整版课件.pptx

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1;流化床的基本概念;流化床类似液体的性状;4;流化床的优点;流化床的缺点;流化床的工业应用;稀相段床高可由化工原理中非均相分离过程计算而得,也可由下述经验方程估算。

根据标准筛的规格,目数与直径关系如下:

7.计算出口气体中萘的转化率

(转移到乳化相中的量)=(在乳化相中反应掉的量)

4宜于大规模操作;

对中等雷诺数,两项都要考虑。

(转移到乳化相中的量)=(在乳化相中反应掉的量)

其二是气泡相:流体以气泡形式通过床层。

在浓相段上升的气泡在界面上破裂,气泡内颗粒以及受气泡挟带的乳化相中颗粒将被抛向浓相段上方空间。

1922年FritzWinkler获德国专利,1926年第一台高13米,截面积12平方米的煤气发生炉开始运转。

(2)床层中乳化相处于起始流化状态,超过起始流化态的气体将以气泡形式通过床层。

2带出速度(终端速度):

尾涡与气泡云统称为气泡晕。

γb,γc,γe及Kbc,Kce值由经验公式计算。

若浓相段床高为Lf,则出口气体浓度及转化率为

7.计算出口气体中萘的转化率

随着流体流量增加,颗粒受到的曳力也随着增大。

流化床层与竖放的换热器器壁之间给热系数计算式为;(2)聚式流态化

在此类流态化形式中,床层明显地分成两部分。其一是乳化相:固体颗粒被分散于流体中,单位体积内颗粒量类似于散式流化床的初始流化状态。其二是气泡相:流体以气泡形式通过床层。

;两种流态化的判别;例8-3计算萘氧化制苯酐的流化床反应器气体出口转化率.

2.计算操作条件下的空隙率及膨胀比

4宜于大规模操作;

将上式与固定床压降方程(Ergun方程)相结合,可得临界流化速度计算式。

联解此方程,消除cAc,cAe整理后可得

催化剂在床层中堆积高度称静床层高度(L0)。

将上式与固定床压降方程(Ergun方程)相结合,可得临界流化速度计算式。

SOD(StandardOilDevelopmentCompany)IV型催化裂化。

已知cA0,cAf(或xAf),利用该式可求得浓相段床高Lf,进而求出催化剂用量。

一般认为液固流态化为散式流态化而气固之间的流化状态多为聚式流态化。

1.计算起始流化速度与逸出速度

以反应动力学方程为一级的反应为例:

(转移到乳化相中??量)=(在乳化相中反应掉的量)

对中等雷诺数,两项都要考虑。

式中是流化床内总反应速率常数。

(2)床层中乳化相处于起始流化状态,超过起始流化态的气体将以气泡形式通过床层。

1气体的流动状态难以描述,偏离平推流,气泡使颗粒发生沟流,接触效率下降;

在浓相段上升的气泡在界面上破裂,气泡内颗粒以及受气泡挟带的乳化相中颗粒将被抛向浓相段上方空间。

当气体通过床层时一部分气体与颗粒之间组成乳化相,其余气体以气泡形式通过乳化相。

3.计算逸出速度(ut):

给热系数随颗粒比热的增大而增大,随粒径的增大而降低;

低雷诺数时,粘滞力损失占主导,忽略后一项:;浓相段和稀相段;13;流态化的不正常现象;15;流化床的工艺计算;将上式与固定床压降方程(Ergun方程)相结合,可得临界流化速度计算式。

Ergun方程:

与考虑固定床压降时的方程对照:

可以看出所作简化。;前一项为粘滞力损失,后一项为动能损失。

合并两式并整理:

低雷诺数时,粘滞力损失占主导,忽略后一项:;解得:

高雷诺数时,动能损失占主导,忽略前一项:

解得:;对中等雷诺数,两项都要考虑。

计算出临界流化速度后要进行验算,看雷诺数是否在适用范围之内。

2带出速度(终端速度):

当流体对颗粒的曳力与颗粒的重量相等,颗粒会被流体带走:

CD--曳力系数;对于单颗粒,有半经验公式:

;低雷诺数时,粘滞力损失占主导,忽略后一项:

根据标准筛的规格,目数与直径关系如下:

(总消失量)=(在气泡中反应的量)+(转移到气泡晕中的量)

尾涡与气泡云统称为气泡晕。

沟流造成气体与乳化相之间接触减少,传质与反应效果明显变差。

7.计算出口气体中萘的转化率

沟流造成气体与乳化相之间接触减少,传质与反应效果明显变差。

气泡上升时气泡外侧一定厚度的乳化相将随气泡一起上升,这部分被称为气泡云。

则Lf=RLmf

催化剂颗粒密度ρP=1120kg.

3.计算逸出速度(ut):

若浓相段床高为Lf,则出口气体浓度及转化率为

床层中温度基本上可以认为是一致的。

L=Lf+L2=53.

颗粒的导热系数和床高对给热系数影响不大;

例8-3计算萘氧化制苯酐的流化床反应器气体出口转化率.

SOD(StandardOilDevelopmentCompany)IV型催化裂化。

气体与固体之间的热量传递;

当通过床层的流体流量较小时,颗粒受到的升力(浮力与曳力之和)小于颗粒自身重力时,颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间的空隙通

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