催化反应工程华东理工大学气—液—固三相反应器学习教案

1、会计学1催化反应工程催化反应工程(gngchng)华东理工大学华东理工大学气气液液固三相反应器固三相反应器第一页，共24页。第七章第七章 气气液液固三相固三相(sn xin)(sn xin)反应器反应器1 1 气气液液固三相固三相(sn (sn xin)xin)反应反应气气液液固三相固三相(sn xin)(sn xin)催化反应催化反应, ,固相为催化剂固相为催化剂. .1) 1) 固定床气固定床气液液固反应器固反应器涓流床反应器涓流床反应器不同的流向不同的流向a)a)机械搅拌式反应器机械搅拌式反应器 b)b)鼓泡反应器鼓泡反应器 c)c)三相流化床反应器三相流化床反应器d)d)三相携带床三相

2、携带床 e)e)内环流反应器内环流反应器催化反应工程催化反应工程2) 2) 悬浮床气悬浮床气液液固反应器固反应器第1页/共23页第二页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第2页/共23页第三页，共24页。三相床中颗粒三相床中颗粒(kl)催化剂上反应过程为催化剂上反应过程为1)1)气相反应物从气相主体气相反应物从气相主体(zht)(zht)扩散到气扩散到气液界面的传递过程液界面的传递过程; ;2)2)气相反应物从气气相反应物从气液界面扩散到液相主体液界面扩散到液相主体(zht)(zht)的传递过程的传递过程; ;3)3)气相反应物从液相主体气相反应物从液相主体(zht)(zht

3、)扩散到颗粒外表面的传质过程扩散到颗粒外表面的传质过程; ;4)4)颗粒催化剂内同时进行反应和内扩散的宏观反应过程颗粒催化剂内同时进行反应和内扩散的宏观反应过程; ;5)5)产物从催化剂颗粒外表面扩散到液相主体产物从催化剂颗粒外表面扩散到液相主体(zht)(zht)的传质过程的传质过程; ;6)6)产物从液相主体产物从液相主体(zht)(zht)扩散到气扩散到气液界面的传质过程液界面的传质过程; ;7)7)产物从气产物从气液界面扩散到气相主体液界面扩散到气相主体(zht)(zht)的传质过程的传质过程; ;催化反应工程催化反应工程(gngchng)第3页/共23页第四页，共24页。ASeeAS

4、ALeASALAiLLALAigAgLAgRAgACSkCCSkCCSkCCSkdVdNr,以反应物以反应物A表示表示(biosh)二二 宏观宏观(hnggun)(hnggun)反应速率反应速率rA,grA,g催化反应工程催化反应工程(gngchng)Agk气膜传质分系数，气膜传质分系数，m/hALk液膜传质分系数，液膜传质分系数，m/h第4页/共23页第五页，共24页。AiLGLAigCKC气液相平衡气液相平衡AigAgLAgAgCCSkrASk液固界面液膜传质分系数，液固界面液膜传质分系数，m/hek本征反应速率常数本征反应速率常数LSeS单位单位(dnwi)床层内气液相传质面积，床层内气

5、液相传质面积，32mm单位床层体积单位床层体积(tj)的颗粒外表面积的颗粒外表面积第5页/共23页第六页，共24页。ALGLAigLALGLAgCKCSkKrAgeTRAAgCSkdVdNreASGLALGLLeAgLeTkkKkKSSkSSk111kT以气相主体浓度表示、按颗粒催化剂外以气相主体浓度表示、按颗粒催化剂外表面积计算的宏观反应表面积计算的宏观反应(fnyng)速率常数。速率常数。催化反应工程催化反应工程(gngchng) 第6页/共23页第七页，共24页。eASALLeGLTkkkSSKk1111eASGLAgLeTkkKkSSk11111) 不存在不存在(cnzi)气膜传质阻力

6、，气膜传质阻力，kAg2) 不存在不存在(cnzi)液膜传质阻力，液膜传质阻力，kAL催化反应工程催化反应工程(gngchng)第7页/共23页第八页，共24页。eGLALGLLeAgLeTkKkKSSkSSk11eASGLALGLLeAgLeTkkKkKSSkSSk11113) 不存在不存在(cnzi)液固界面处液膜传质阻力，液固界面处液膜传质阻力，kAS4) 催化剂效率催化剂效率(xio l)因子因子 1催化反应工程催化反应工程(gngchng)第8页/共23页第九页，共24页。DdkSh udpReDSc对流传对流传(lichun)质质对流对流(duli)给给热热Sherwood数数Nu

7、sselt数数dNu Reynolds数数Prandtl数数pCPrudpReSchmidt数数催化反应工程催化反应工程(gngchng)第9页/共23页第十页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)如：湍流流动，如：湍流流动，Re2100，Sc=0.63000时，实验获得的结果时，实验获得的结果:ShSc式中定性尺寸取管径式中定性尺寸取管径d圆管内对流圆管内对流(duli)给热的关联式给热的关联式NuPr第10页/共23页第十一页，共24页。 ClBgABSASeeASALeASALAiLLALAigAgLAggACCSkCCSkCCSkCCSkr,BSASeeBSBLeBSg

8、BCCSkCCSkr,BLAgeTgBgACCSkrr,A组分组分(zfn)催化反应工程催化反应工程(gngchng)第11页/共23页第十二页，共24页。BSeASGLALGLLeAgLeTCkkKkKSSkSSk1111BSBLeBSgBCCSkr,BSASeegBCCSkr,BLAgeTgBBLASeegBeBSgBCCSkrCCSkrSkr,，催化反应工程催化反应工程(gngchng)第12页/共23页第十三页，共24页。AgTASeBSCkCkk111BSeAgTeASkkCkkC1BLAgeTBSASeegBCCSkCCSkr,ASeBLAgTBSCkCCkC催化反应工程催化反应工

9、程(gngchng)第13页/共23页第十四页，共24页。三三 床层宏观床层宏观(hnggun)动力学动力学但是但是(dnsh)kAL，kAS必须考虑必须考虑。整个床层的宏观动力学。整个床层的宏观动力学。一般一般(ybn)情况下情况下 kAg，1催化反应工程催化反应工程第14页/共23页第十五页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第15页/共23页第十六页，共24页。润湿率润湿率催化反应工程催化反应工程(gngchng)第16页/共23页第十七页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第17页/共23页第十八页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第18页/共23页第十九页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第19页/共23页第二十页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第20页/共23页第二十一页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第21页/共23页第二十二页，共24页。催化反应工程催化反应工程(gngchng)第22页/共23页第二十三页，共24页。NoImage内容(nirng)总结会计学。催化反应工程华东理工大学气液固三相反应器。气液固三相催化反应,固相为催化剂.。催化反应工