情景二反应器的设计和优化子情景三固定床反应器设计69课件.pptVIP

资讯计划决策和实施检查评价2、气固相催化反应动力学基础反应物从气流主体扩散到催化剂颗粒的外表面-外扩散反应物从外表面向催化剂的孔道内部扩散-内扩散反应组分在催化剂表面的活性中心吸附-吸附过程在催化剂内部孔道内组成的内表面上进行催化反应-化学反应反应产物在催化剂表面上脱附（脱附过程）产物从催化剂内表面扩散到外表面-内扩散产物从外表面扩散到气流主体-外扩散资讯计划决策和实施检查评价A+σ→Aσ化学吸附速率的表达活性中心：固体催化剂表面能够与气相分子发生反应的原子。以符号σ表示资讯计划决策和实施检查评价Langmuir吸附模型1、催化剂表面活性中心的分布是均匀的；2、吸、脱附活化能与表面覆盖率无关；3、每个活性中心只能吸附一个分子；4、吸附的分子之间互不影响。基本假定：资讯计划决策和实施检查评价焦姆金（ТЕМКИН）吸附模型与Langmuir吸附模型不同，ТЕМКИН模型认为吸附及脱附活化能与表面覆盖率呈线性关系。资讯计划决策和实施检查评价资讯计划决策和实施检查评价资讯计划决策和实施检查评价弗鲁德里希（Freundlich）吸附模型比焦姆金吸附模型更进一步，Freundlich模型认为吸附及脱附活化能与表面覆盖率并非呈线性关系，而是对数关系。资讯计划决策和实施检查评价资讯计划决策和实施检查评价双曲线型本征动力学方程基于理想吸附假定，得到双曲型（Hougen-Watson）型方程。1、在吸附、反应、脱附三个过程中必有一个最慢，这个最慢的步骤被称为控制步骤，代表了本征反应速率；2、除控制步骤外的其它步骤均处于平衡状态；3、吸附和脱附都可以用Langmuir吸附模型描述。资讯计划决策和实施检查评价在理想吸附推导基础上，将吸附和脱附过程用焦姆金或弗鲁德里希模型表示，可以得到幂函数型本征动力学方程。其型式为：幂函数型本征动力学方程资讯计划决策和实施检查评价3、固定床反应器的计算固定床反应器内的流体流动体积相当直径dv，即采用体积相同的球形颗粒直径来表示非球形颗粒直径：dv=（6Vp/π）式中Vp非球形颗粒的体积面积相当直径da，即采用外表面积相同的球形颗粒直径来表示非球形颗粒直径：da=（Ap/π）式中Ap非球形颗粒的外表面积比表面相当直径ds，即采用比表面积相同的球形颗粒直径来表示非球形颗粒直径：ds=6Vp/Ap资讯计划决策和实施检查评价体积相当直径dv，即采用体积相同的球形颗粒直径来表示非球形颗粒直径：dv=（6Vp/π）式中Vp非球形颗粒的体积形状系数∮s，非球形颗粒的外表面积一定大于等体积的圆球的外表面积，因此，引入一个无因次系数∮s，称为颗粒的形状系数：∮s=As/Ap真密度，又称骨架密度，即催化剂颗粒中固体实体的密度，用ρp表示，单位为g/cm3。表观密度，又称假密度或颗粒密度，即包括催化剂颗粒中的孔隙容积，该颗粒的密度，记为ρs，单位为g/cm3。堆积密度，又称填充密度，是对催化床层而言的，即当催化剂自由地填入反应器中时，包括床层中的自由空间，每单位体积反应器中催化剂的质量，记为ρB，单位可用g/cm3、g/L或kg/m3表示。床层孔隙率ε的大小与下列因素有关：颗粒形状、颗粒的粒度分布、颗粒表面的粗糙度、充填方式、颗粒直径与容器直径之比等。资讯计划决策和实施检查评价*情景二反应器的设计和优化子情景三固定床反应器设计煤化工技术专业教学资源库咨询计划决策和实施检查评价固定床的设计和计算1.1学生汇报导航完成情况1.2各组展示第二课堂成果1.3教师深化背景知识2.1各组讨论制定完成计划3.1根据计划制定方案4.1各组展示诠释方案成果5.1组间互评答疑5.2教师评价3.2根据方案完成任务教学实施过程第二课堂任务成果汇报任务：枣庄涂料厂用连续操作管式反应器生产醇酸树脂，反应物己二酸与己二醇投料比为等摩尔比，用硫酸作为催化剂，若每天处理2400kg己二酸，试计算转化率为0.8时所需空间时间和反应器体积？参考计算过程：1、反应器空时计算；2、物料处理量的计算；3、反应器体积的计算。教学目标1、能根据生产要求对固定床反应器进行工艺计算和设计优化。1、掌握气固相催化反应动力学基本运算；2、掌握催化剂的基本概念与使用方法；3、掌握固定床反应器工艺计算。1、具有创新能力；2、具有发现问题解决问题的能力；3、具有数学计算能力；4、具有团队精神和与人合作能力；