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维普资讯 第 9期 化 学 世 界 ·重玎 固定床反应器的压降及其对组分浓度的影响 廖质彬 四‘川省内江师范专科学校) 摘要 奉文讨论 了固定库反应 器的设计计算 中，用厄根方程孝意库层压 降的两种简化硅 理 分 别用于恒密度情况和变密度情况，提 出 了压 强的变化对组 分浓度 的影响及其 关联 式 实际的化工生产中，很多化学反应都是 ： ctp g 使反应物料流过催化剂粒子床层而 实现 的。 反应器的催化剂装量 (体积或重量)是根据组 L『l50R(e9+1．751 (2) 分浓度、温度、反应速率方程和设计方程等联 P j 、 合解 出的。 式率： 、P_盎 口赴和靛面(L)灶的压强，kPa 反应物料流过粒子床时必定耍产生能量 L广_床 厚熏，m 损失，该项损失客观表现为物流的压降。在 B一束层孔碱章，s—p,--pb P| 分特为催化剂 一 定的情况下，它可能明显地影响反应组分 颗粒的固侣密度和堆密襄，kg-m 的浓度 。粒子床层的压降是 由两部分组成的： d一颗粒直径，m 一 流体粘度，kP$-s ①牯滞力，由反应物料流过床层孔道时，因颗 u一流体的表观速度 ，m ·$-1 粒和器壁袁面牯附流体所形成的流体间的内 G一流体的空塔员量速度，G=#u~kgm一2·s-1 摩擦力，它与流体的流速成正比；(2)惯性力， Re--雷若 数，Re：旦 = 是流动流体在弯曲的、大小不同的复杂孔遭 、 一 进 处和截面 (L)处的赢体密度，kg·m1 内，流向和流速不断变化而形成旋涡，引起流 体的压头损耗，它与流速的平方成正比…。当 由上式可见 引起流体压降的诸物理因 流体处于滞流时，即Re≤20，前者起主要作 素中，床层条件孔隙率 ￡和操作变量流速U 用，后者可略去不计；若流体处于湍流时，这 的影响最为显著 另外还有一些公式计算压 时 Re1000，起主要作用的则是惯性力，粘 降 。，主要考虑了壁效应的影响，对上式进行 滞力 的影 响则小得多，可不予考虑。 修正，并无实质上的不同。 对于流一固非均相反应器 从反应工程的 一 、 压降的计算 角度 出发，关注的是此项压 降对组分浓度的 影响 进而改变催化剂的装量。 计算流体通过多孔粒子床层的压降关联 催化剂的体积V 和重量W 由下式联系： 式，最常用的是厄根 (Ergun)方程 ： W =(1一S)VRPs (3)