乙苯脱氢反应器体积计算.pptVIP

乙苯脱氢反应器的工艺计算 第一组 鲁双、徐甜 、苏宁、陈江云、张志远、奚丽莎、陆亚娟、陈磊 固定床反应器的工艺计算，一般包括催化剂用量、反应器床层高度和直径、传热面积及床层压力降的计算等。 固定床反应器的工艺计算，主要有经验法和数学模型法。 经验法 经验法的设计依据主要来自于实验室、中间试验装置或工厂实际生产装置的数据。对中间试验和实验室研究阶段提供的主要工艺参数如温度、压力、转化率、选择性、催化剂空时收率、催化剂负荷和催化剂用量等进行分析，找出其变化规律，从而可预测出工业化生产装置工艺参数和催化剂用量等。 固定床反应器的主要计算任务包括催化剂用量、床层高度和直径、床层压降和传热面积等。 空速：单位体积的催化剂在单位时间内所通过的原料标准体积流量，称为空间速率，简称空速。 (一)催化剂用量的计算 停留时间r：指在规定的反应条件下，气体反应物在反应器内停留的时间，单位为s。 停留时间与空间速度的关系为 催化剂负荷：单位质量的催化剂在单位时间内所处理的某一原料量。 催化剂空时收率：单位质量（或体积）的催化剂在单位时间内所获得的目的产物量。 (二)反应器床层高度及直径的计算 催化剂的用量确定后，催化剂床层的有效体积也就确定。很明显，床层高度增高，床层截面积将变小，操作气速、流体阻力(动力)将增大；反之，床层高度降低必然引起截面积(直径)增大，对传热不利或易产生短路等现象。因此，床层高度与直径应通过操作流速、压降(即动力消耗)、传热、床层均匀性等影响因素作综合评价来确定。 通常，床层高度或直径的计算是根据固定床反应器某一重要操作参数范围或经验选取，然后校验其他操作参数是否合理，如床层压降不超过总压力的15％。 数学模型法 数学模型法是20世纪中期发展起来的先进方法，它建立在对反应器内全部过程的本质和规律有一定认识的基础上，用数学方程式来比较真实地描述实际过程——即建立过程的数学模型，运用计算机可以进行高倍数放大的工艺计算。目前，固定床反应器的数学模型被认为是反应器中比较成熟可靠的模型。它不仅用于设计计算，也用于检验现有反应器的操作性能，以探求技术改造的途径和实现最优控制。 催化反应器的数学模型的分类 根据反应动力学可分为非均相与拟均相两类 根据催化床中温度分布可分为一维模型和二维模型 根据流体的流动状况又可分为理想流动模型和非理想流动模型