第5章固定床气-固相催化反应工程
第5章 固定床气-固相催化反应工程
目录 5.1 固定床气-固相催化反应工程 5.2 固定床流体力学 5.3 固定床热量与质量传递过程 5.4 绝热式固定床催化反应器 5.5 连续换热内冷自热式催化反应器 5.6 连续换热外冷及外热管式催化反应器 5.7 薄床层催化反应器
目 录 5.1 固定床气-固相催化反应工程 5.2 固定床流体力学 5.3 固定床热量与质量传递过程 5.4 绝热式固定床催化反应器 5.5 连续换热内冷自热式催化反应器 5.6 连续换热外冷及外热管式催化反应器 5.7 薄床层催化反应器
5.11 固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模型 固定床气-固相催化反应器的基本类型 进行气一固相催化反应器的装置主要有固定床和 流化床两大类。 ◆固定床反应器(Fixed Bed Reactors) 1、定义：气体通过由静止的催化剂颗粒构成的床 层而进行反应的装置。 2、应用：炼油工业：裂解、重整、异构化、加氢 精制 无机化工：合成氨、硫酸生产 有机化工：乙烯氧化制环氧乙烷、氯乙烯的合成 乙烯水合成制乙醇
5.1 固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模型 一 固定床气-固相催化反应器的基本类型 进行气—固相催化反应器的装置主要有固定床和 流化床两大类。 ◆固定床反应器（Fixed Bed Reactors） 1、定义：气体通过由静止的催化剂颗粒构成的床 层而进行反应的装置。 2、应用：炼油工业：裂解、重整、异构化、加氢 精制 无机化工：合成氨、硫酸生产 有机化工：乙烯氧化制环氧乙烷、氯乙烯的合成 乙烯水合成制乙醇
5.1 固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模型 3优缺点 优点：①当床层不是太厚(L/dp>100),流速 不是太低（Re>10),流体的轴向流动可视为 活塞流，因此具有PFR的特点，CA,rA水Af ②由于床层中的颗粒是静止不动的，于是cat不 易磨损，这样降低cat消耗，降低了成本，提高 了经济效益，尤其是对比较贵重的金属cat,更 是如此。 ③适应性强，生产规模可大可小，操作灵活（可 调)，可在高压、高温下操作
5.1 固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模型 3 优缺点 优点：①当床层不是太厚（L/dp>100），流速 不是太低（Re>10），流体的轴向流动可视为 活塞流，因此具有PFR的特点，cA ,rA ,xAf ②由于床层中的颗粒是静止不动的，于是cat不 易磨损，这样降低cat消耗，降低了成本，提高 了经济效益，尤其是对比较贵重的金属cat，更 是如此。 ③适应性强，生产规模可大可小，操作灵活（可 调），可在高压、高温下操作
5.1 固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模型 缺点：①最大的缺点是床层的传热性能差。 原因： a.床层中装有固定不动的cat,影响流体 的径向流动 b.由于受△P的限制，uI,传热速率I c.cat颗粒多是导热性差的物质，如活性 炭，硅藻土等。 ②为使△P,dp=2-6mm,d。,3l ③cat的更换和再生困难
5.1 固定床气-固相催化反应器的基本类型和数学模型 缺点：①最大的缺点是床层的传热性能差。 原因: a.床层中装有固定不动的cat，影响流体 的径向流动 b. 由于受△P的限制，u ，传热速率 c. cat颗粒多是导热性差的物质，如活性 炭，硅藻土等。 ②为使△P ,dp=2-6mm,dp ,ζ ③cat的更换和再生困难