武汉理工大学Wuhan University of Technology大幅降低催化气体流道短床压降，为使口用小颗粒催化流速低剂提供了条件设计核心：合理设计流道使各个横截面上的气体图5-9径向流动催化反应器流量琦等。2025/8/3011厚德博学追求卓越
2025/8/30 图5-9 径向流动催化反应器 11 气体流道短 设计核心：合理 设计流道使各个 横截面上的气体 流量均等。 大幅降低催化 床压降，为使 用小颗粒催化 流速低 剂提供了条件
武汉理工大学Wuhan University of Technology主线气副线气体入口体入口冷激气体入口气体主流入口径向催化床中心管一多孔套管一外管热交换器冷副线管气体出口反应后气体出口副线冷副线气体入口图5-10径向二段冷激氨合成塔图5-11径向二段间接换热氨合成塔2025/8/3012厚德博学追求卓越
2025/8/30 图5-10 径向二段冷激氨合成塔 图5-11 径向二段间接换热氨合成塔 12
武汉理工大学WuhanUniversity of Technology固定床催化反应器的数学模型非均相模型：计入传质、传热过程对催化剂本征反应速率的影响拟均相模型：传递过程的影响本征动力学控制颗粒宏观动力学研究得不够，只能将催化剂中毒、结焦等流体分布不均等影响计入本征动力学，即“活性校正系数”，再计入失活（中毒、衰老）一一“寿命因子-以颗粒宏观动力学为基础，再计入流体分布不均一—“活性校正系数”、失活“寿命因子”2025/8/3013厚德博学追求卓越
2025/8/30 非均相模型：计入传质、传热过程对催化剂本征反应速率的 影响 拟均相模型： ➢ 本征动力学控制 传递过程的影响 ➢ 颗粒宏观动力学研究得不够，只能将 催化剂中毒、结焦等 流体分布不均 等影响计入本征动力学，即“活性校正系数” ，再计入失活 （中毒、衰老）——“寿命因子” ➢ 以颗粒宏观动力学为基础，再计入流体分布不均——“活性 校正系数” 、失活“寿命因子” 。 二、固定床催化反应器的数学模型 13
武汉理工大学Wuhan University of Technology一维模型一只考虑轴向（沿气流方向）的浓度及温差二维模型（垂直于气流方向）的浓差同时考虑径向及温差2025/8/3014厚德博学追求卓越
2025/8/30 一维模型—只考虑轴向（沿气流方向）的浓度及温差 二维模型—同时考虑径向（垂直于气流方向）的浓差 及温差 14
武汉理工大学Wuhan University of Technology理想流动模型一对于固定床气-固相反应器，指平推流模型非理想流动模型一平推流，再计入轴向返混一般L>>dP，不计而薄床入轴向返混；层计入轴向返混一维、最基础模型拟均相、平推流模型其数学处理最简单如模型中计入传递过程，二维，轴向返混等参数，其数学表达式越复杂，求解也越难。2025/8/3015厚德博学追求卓越
2025/8/30 理想流动模型—对于固定床气-固相反应器，指平推流模型 非理想流动模型—平推流，再计入轴向返混 最基础模型——一维、拟均相、平推流模型 其数学处理最简单 如模型中计入传递过程，二维，轴向返混等参数，其数学表达 式越复杂，求解也越难。 一般L﹥﹥dP，不计 入轴向返混； 而薄床 层计入轴向返混 15