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文档简介

*单元5典型化工过程工艺计算1任务4CO变换炉催化剂用量计算知识目标：掌握化学反应速度的表示方法，熟悉气固相催化反应催化剂用量的1~2种计算方法。技能目标：能用Excel和ChemCAD计算CO中温变换催化剂用量。一、化学反应速度的表示二、采用手工或Excel计算CO变换催化剂用量三、采用ChemCAD计算CO变换催化剂用量*单元5典型化工过程工艺计算2任务4CO变换炉催化剂用量计算一、化学反应速度的表示(1)反应速度的定义在单位反应体积中,反应物A的摩尔数随单位时间的变化率。

①间歇反应器的反应速率定义为：②平推流反应器的反应速率定义为：

NA——kmol/h(2)变换反应动力学方程*单元5典型化工过程工艺计算3一、化学反应速度的表示

(2)变换反应动力学方程NCO=NT0

yCO,0(1-xCO)、NT0=VT0/22.4任务4CO变换炉催化剂用量计算*单元5典型化工过程工艺计算4一、化学反应速度的表示(2)变换反应动力学方程kT——反应速率常数,催化剂种类不同,表达式不同,如:B104型：k=exp(17.94

6300/T)B106型：k=exp(17.88

5920/T)B104型：k=exp(16.7

4940/T)Kp——反应平衡常数,若为300~520℃中变,则lnKp=4575/Te-4.33具体计算时,还需考虑压力校正,内外扩散的影响等任务4CO变换炉催化剂用量计算*单元5典型化工过程工艺计算5二、采用手工或Excel计算CO变换催化剂用量(1)图解积分法具体处理步骤:①由绝热操作线方程,x

t②由t

Kp、k、k*=

k(k、k*分别为常压、加压下反应速率常数);③由动力学方程计算r'、1/r';④由1/r'~x作图

0;⑤计算VR=VO

0

通常将上述步骤整理成如下表格任务4CO变换炉催化剂用量计算*单元5典型化工过程工艺计算6二、采用手工或Excel计算CO变换催化剂用量(1)图解积分法通常将上述步骤整理成如下表格x0.000.050.100.150.200.25…t

Kp

k

k*

r'

1/r'

*单元5典型化工过程工艺计算7二、采用手工或Excel计算CO变换催化剂用量(2)差分法☆计算公式☆步骤:①~③同图解积分法;④计算每一小段

xi平均反应速度的倒数;⑤计算xi(1/ri)m,最后累加*单元5典型

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