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催化剂失活习题 一、在固定床催化反应器中，等温下进行二级不可逆反应： 2A B R 2 在反应温度下，反应速率方程为： rA 4CA a (kmol / h kg ) da 失活方程为： 0.005a dt 3 进料中组分 A 的浓度为 0.4kmol ／m ，流量等于 20kmol ／h ，催化剂用量为 1000kg 。 试计算： 1．操作开始时反应器出口组分 A 的转化率； 2．操作 600h 时反应器出口组分 A 的转化率； 3 ． 600h 操作阶段内反应器出口组分 A 的平均转化率。 二、一个流化催化裂化系统 (FCC) ，该系统由两个带有悬浮态的细催化剂的流化床 (反应的和 再生的 )组成，催化剂在装置间连续循环。石油气进入反应器，与催化剂接触并裂化。 在反应中碳沉积在催化剂上，使催化剂失活， 而在再生器中， 碳沉积物被烧去，催化剂 活性恢复。现在原料油 A 的转化率 X A 为 0.5，反应器中催化剂的平均活性 a 0.01 。 在操作条件发生下述变化时，求转化率： 1 反应气进料流量加倍； 2 催化剂循环速率加倍； 3 反应器体积加倍； [ 注意： ]未提到的其它因素保持不变，同时假设气体是活塞流，固体是全混流。 反应动力学方程为： rA kCA a da 失活动力学方程为： k a d dt 催化剂失活习题 一．解 : dcA 2 rA 4CA a dτ C A. O dC A xA dxA 1 1 τ= 2 2 ( 1) CA 4C a 0 4C (1 x ) a 4C a 1 x A A .o A A.o A WC 1000 0.4 A.O τ= 20 F 20 da 0.005a dt 0.005t a e 1 1 0.005t ( 1) 20 4CA .oe 1 xA 0.005t 32e 经过整理可以得到： xA 0.005t 1 32e 32 1. 当 t=0 ，a=1 时, xA = =0.9697 33