《高等化学反应工程》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 固定床气－固相催化反应

武汉理工大樂WuhanUniversityof Technology压力降的计算方法Ergun法：流体在空管中等温流动，且忽略流体密度变化Sp = 4 LP(uoe )2(5-12)2d>用于固定床时21-Pruo(5-13)d.Ef一摩擦系数；L一管长；d一圆管的内直径；uoe一流体的平均流速fM一修正摩擦系数；Uo一表观流速2025/8/3026厚德博学追求卓越

2025/8/30 Ergun法：流体在空管中等温流动，且忽略流体密度变化 用于固定床时 ( ) 2 4 2 f u0e d L p f ρ  = 26 (5-12) 压力降的计算方法 L d u p f s M       −  = 3 2 f 0 1 ε ρ ε (5-13) f—摩擦系数；L—管长；d—圆管的内直径；u0e—流体的平均流速； fM—修正摩擦系数；u0—表观流速

武汉理工大学WuhanUniversityof Technology经多种颗粒和工况的实验测定，修正摩擦系数fM与修正雷诺数的关系可表示如下150(5-14)+1.75fmReM而dsp,uo4(1ReM(5-15)1-8Mf式中μ一流体黏度，kg/(m·s)G一流体质量流率或质量通量，kg/(m2.s)。272025/8/30厚德博学追求卓越

2025/8/30 经多种颗粒和工况的实验测定，修正摩擦系数 fM与修正雷诺数的关系可表示如下 (5-14) 而 (5-15) 式中 —流体黏度， ；G—流体质量流率或质 量通量， 。 1.75 Re 150 M f M = + s 0 s M 1 1 Re 1 1 f f f d u     d G = =         − −       f kg (ms) kg (m s) 2  27

武汉理工大学Wuhan University of Technology当ReM<10时，处于滞流状况，式(5-14)中150/Rem>>1.75，即式(5-13)可化简为4p =150 (l- 4ruo(5-16)当Rem>1000时，处于完全流状况，式(5-16)中150/Rem<<1.75，即式(5-13)可化简为ruoC(5-17)Ap =1.753a.E2025/8/3028厚德博学追求卓越

2025/8/30 当 ReM<10 时 ， 处 于 滞 流 状 况 ， 式 (5-14) 中 150/ReM>>1.75，即式(5-13)可化简为 (5-16) 当ReM>1000时，处于完全湍流状况，式(5-16) 中150/ReM<<1.75，即式(5-13)可化简为 (5-17) ( ) 2 0 3 2 1 150 f s u p L d −  =    L d u p s       −  = 3 2 f 0 1 1.75 ε ρ ε 28

武汉理工大学Wuhan University of Technology3.影响固定床压力降的因素流体因素：黏度、密度等物理性质和流体的质量流率床层因素：高度、流通截面积、床层空隙率颗粒因素：颗粒的物理特性如粒度、形状、表面粗糙度等292025/8/30厚德博学追求卓越

2025/8/30 3. 影响固定床压力降的因素 29 流体因素：黏度、密度等物理性质和流体的质量流率 床层因素：高度、流通截面积、床层空隙率 颗粒因素：颗粒的物理特性如粒度、形状、表面粗糙度等

武汉理工大学Wuhan University of Technology三、径向流动反应器中流体的分布分流流道合流流道径向流动催化反应器2025/8/3030厚德博学追求卓越

2025/8/30 三、径向流动反应器中流体的分布 30 径向流动催化反应器 分流流道 合流流道