張聰化學(xué)反應(yīng)工程

課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱： 化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 田家騰 學(xué) 號(hào)： 070101112 學(xué) 院： 化學(xué)與制藥工程學(xué)院 專 業(yè)： 班 級(jí): 化工071班 指導(dǎo)教師： 劉潤(rùn)靜（教授） 張向京（副教授） 2010年7月 目 錄 第 頁(yè) 共 頁(yè)化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書某日產(chǎn)1000噸合成氨的裝置中的中溫變換反應(yīng)器在30.5atm下操作，進(jìn)口氣體流量NT0=9220kmol/h，采用9*9mm催化劑，堆密度1500kg/m3，催化床直徑為4m，高度為1.5m，催化劑有效因子為0.6。組份yCO,0yH2O,0yCO2,0yH2,0yN2分率0.09100.36350.05880.34350.1432已知本征動(dòng)力學(xué)方程：要求：1、采用龍格庫(kù)塔方法求微分方程的數(shù)值解；2、進(jìn)口溫度的初值可設(shè)定為350，在初始溫度與400之間取6個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，繪制（1）在不同進(jìn)口溫度下床層溫度隨床層高度的變化曲線；（2）床層出口溫度隨入口溫度變化曲線。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。3、以給定的進(jìn)口流量為中心，選擇6個(gè)不同進(jìn)口流量，間隔為100kmol/h，繪制（1）在不同進(jìn)口流量下床層溫度隨床層高度的變化曲線；（2）床層出口溫度隨進(jìn)口流量變化曲線。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。4、可用VB程序或EXCEL進(jìn)行計(jì)算5、比熱、熱效應(yīng)、平衡常數(shù)可以查閱化學(xué)工程手冊(cè)目 錄1工藝過(guò)程介紹11.1工藝流程11.1.1工藝流程設(shè)計(jì)依據(jù)11.1.2工藝流程概述11.2工藝條件11.2.1壓力11.2.2溫度21.2.3汽氣比32動(dòng)力學(xué)模型的選取和反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立42.1動(dòng)力學(xué)模型的選取42.2反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立42.2.1物料衡算52.2.2能量衡算62.2.3公式推導(dǎo)63模型參數(shù)選取83.1摩爾定壓熱容83.2反應(yīng)熱：83.3平衡常數(shù)Kp84計(jì)算方法的確定95計(jì)算過(guò)程95.1不同進(jìn)口溫度下，床層溫度與床層高度關(guān)系95.2不同進(jìn)口流量下，床層溫度與床層高度關(guān)系106結(jié)果與討論126.1不同進(jìn)口溫度下床層溫度隨床層高度的變化126.2床層出口溫度隨入口溫度的變化146.3不同進(jìn)口流量下床層溫度隨床層高度的變化156.4床層出口溫度隨進(jìn)口流量的變化176.5CO轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)器進(jìn)口溫度的變化18 化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 20 頁(yè)1 工藝過(guò)程介紹1.1 工藝流程1.1.1 工藝流程設(shè)計(jì)依據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)的依據(jù)，首先是原料氣中CO的含量。CO含量高則先采用中（高）溫變換，因?yàn)橹校ǜ撸┳兇呋瘎┎僮鳒囟确秶^寬，而且價(jià)廉易得，壽命長(zhǎng)，大多數(shù)合成氨原料氣中CO均高于10%，故都先通過(guò)中（高）變除去大部分CO。根據(jù)系統(tǒng)反應(yīng)溫度的升高，為使催化劑在允許活性溫度范圍操作，對(duì)CO含量高于15%者，一般應(yīng)考慮將反應(yīng)器分為二段或三段。其次，是根據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)的原料氣溫度及濕含量，當(dāng)溫度及水蒸氣含量低，則應(yīng)考慮氣體的預(yù)熱和增濕，合理利用余熱。第三是將CO變換與脫除殘余CO的方法結(jié)合考慮。如脫除方法允許殘余CO含量較高，則僅采用中（高）變即可，否則，可將中變與低變串聯(lián)，以降低變換氣中CO含量。1.1.2 工藝流程概述由于原料氣中CO含量較低，中變催化劑只需配置一段。含9.50%CO的原料氣經(jīng)廢熱鍋爐降溫，在壓力30.5atm下、溫度340下進(jìn)入高變爐，因原料氣中水蒸氣含量較高，一般不需添加蒸汽。經(jīng)反應(yīng)后氣體中CO含量降低，溫度升高。氣體通過(guò)高變廢熱鍋爐，溫度下降，產(chǎn)生高壓的飽和蒸汽，由于氣體溫度尚高，一般用來(lái)加熱其它工藝氣體而變換氣繼續(xù)被冷卻。1.2 工藝條件1.2.1 壓力壓力對(duì)變換反應(yīng)的平衡幾乎沒(méi)有什么影響。但提高壓力將使析炭和生成甲烷等副反應(yīng)易于進(jìn)行。單就平衡而言，加壓并無(wú)好處。但從動(dòng)力學(xué)角度，加壓可提高反應(yīng)速率，如設(shè)常壓下反應(yīng)速率為 r，加壓下為rp，可用校正系數(shù)=rp/ r 來(lái)表示壓力對(duì)反應(yīng)速率的影響。對(duì)于一級(jí)反應(yīng)，在一定溫度下，對(duì)同一尺寸的催化劑，隨著壓力的升高，校正系數(shù) 值增大，即反應(yīng)速率提高。當(dāng)壓力小于2MPa時(shí)，催化劑校正系數(shù)增加比較明顯，在更高壓力下，由于內(nèi)擴(kuò)散的影響，校正系數(shù)增加比較緩慢。如果在相同的溫度和壓力下，則小顆粒的催化劑具有較大的 值。而在一定的壓力下，對(duì)同一尺寸的催化劑，溫度升高，則 值越低。上述情況均與內(nèi)擴(kuò)散的影響有關(guān)。實(shí)際生產(chǎn)中，以煤為原料的合成氨廠，常壓下中變催化劑的干氣空速僅為300500h-1，壓力為12MPa時(shí)可達(dá)8001500 h-1。以烴類為原料的大型合成氨廠，由于原料氣中CO含量較低，壓力3MPa時(shí)空速可達(dá)25002800 h-1。從能量消耗上看，加壓是有利的。由于干原料氣的摩爾數(shù)小于干變換氣的摩爾數(shù)，所以，先壓縮原料氣后再進(jìn)行變換的能耗，比常壓變換再壓縮變換氣的能耗低。根據(jù)原料氣中CO含量的差異，其能耗約可降低15%30%。當(dāng)然，加壓變換需用壓力較高的蒸汽，對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求也較高，但綜合起來(lái)，優(yōu)點(diǎn)還是主要的。具體操作壓力的數(shù)值，應(yīng)根據(jù)大、中、小型氨廠的不同特點(diǎn)，特別是工藝蒸汽的壓力及壓縮機(jī)各段壓力的合理配置而定。一般小型氨廠操作壓力為0.71.2MPa，中型氨廠為1.21.8MPa，以天然氣為原料的大型氨廠變換壓力由蒸汽轉(zhuǎn)化的壓力決定。1.2.2 溫度溫度是CO變換最重要的工藝條件。由于CO變換為放熱反應(yīng)，隨著CO變換反應(yīng)的進(jìn)行，溫度不斷升高，速率常數(shù)k值增加的影響大于Kp的影響，故對(duì)反應(yīng)速率有利。繼續(xù)增加溫度，二者的影響互相抵消，反應(yīng)速率隨溫度的增值為零。在提高溫度時(shí)，Kp的不利影響大于k值的增益影響，此時(shí)反應(yīng)速度會(huì)隨溫度升高而下降。對(duì)一定類型的催化劑和一定的氣體組成而言，必將出現(xiàn)最大的反應(yīng)速率值，與其對(duì)應(yīng)的溫度，稱為最佳溫度或最適宜溫度。由于平衡溫度隨系統(tǒng)組成而改變，不同催化劑活化能也不相同，最佳溫度Tm隨系統(tǒng)組成與催化劑的不同而變化。對(duì)一定初始組成的反應(yīng)系統(tǒng)，隨著CO變化率x的增加，平衡溫度Te及最佳溫度Tm均降低。對(duì)同一變換率，最佳溫度一般比相應(yīng)的平衡溫度低幾十度。如果工業(yè)反應(yīng)器中按最佳溫度進(jìn)行反應(yīng)，則反映速率最大，即在相同的生產(chǎn)能力下所需催化劑用量最少。對(duì)中溫變換來(lái)說(shuō)：（1） 應(yīng)在催化劑活性溫度范圍內(nèi)操作，反應(yīng)開(kāi)始溫度應(yīng)高于催化劑起始活性溫度 20左右。（2） 隨著催化劑使用年限的增長(zhǎng)，由于中毒、老化等原因，催化劑活性降低，操作溫度應(yīng)適當(dāng)提高。（3） 為了盡可能接近最佳溫度線進(jìn)行反應(yīng)，可采用分段冷卻。段數(shù)越多，則越接近最佳反應(yīng)溫度線，但流程也復(fù)雜。根據(jù)原料氣中的CO含量，一般多將催化劑床層分為一段、二段或多段，段間進(jìn)行冷卻。 1.2.3 汽氣比汽氣比一般指H2O/CO比值或水蒸氣/干原料氣（摩爾比）。改變水蒸氣比例是工業(yè)變換反應(yīng)中最主要的調(diào)節(jié)手段。增加水蒸氣用量，提高了CO的平衡變換率，從而有利于降低CO殘余含量，加速變換反應(yīng)的進(jìn)行。由于過(guò)量水蒸氣的存在，保證催化劑中活性組分Fe3O4的穩(wěn)定而不被還原。過(guò)量的水蒸氣還起到熱載體的作用。提高水蒸氣比例，合濕原料氣中CO含量下降，催化劑床層的溫升將減少，即改變水蒸氣的用量是調(diào)節(jié)床層溫度的有效手段。但是，水蒸氣用量是變換過(guò)程中最主要消耗指標(biāo)，盡量減少其用量對(duì)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。水蒸氣比例過(guò)高，還將造成催化劑床層阻力增加，CO停留時(shí)間縮短，余熱回收設(shè)備負(fù)荷加重等。中溫變換操作時(shí)適宜的水蒸氣比例一般為：H2O/CO=35。經(jīng)反應(yīng)后，中變氣中H2O/CO可達(dá)15以上（水蒸氣/干氣0.51.0），不必再添加蒸氣即可滿足低溫變換的要求。目 錄1工藝過(guò)程介紹11.1工藝流程11.1.1工藝流程設(shè)計(jì)依據(jù)11.1.2工藝流程概述11.2工藝條件11.2.1壓力11.2.2溫度21.2.3汽氣比32動(dòng)力學(xué)模型的選取和反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立42.1動(dòng)力學(xué)模型的選取42.2反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立42.2.1物料衡算52.2.2能量衡算62.2.3公式推導(dǎo)63模型參數(shù)選取83.1摩爾定壓熱容83.2反應(yīng)熱：83.3平衡常數(shù)Kp84計(jì)算方法的確定95計(jì)算過(guò)程95.1不同進(jìn)口溫度下，床層溫度與床層高度關(guān)系95.2不同進(jìn)口流量下，床層溫度與床層高度關(guān)系106結(jié)果與討論126.1不同進(jìn)口溫度下床層溫度隨床層高度的變化126.2床層出口溫度隨入口溫度的變化146.3不同進(jìn)口流量下床層溫度隨床層高度的變化156.4床層出口溫度隨進(jìn)口流量的變化176.5CO轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)器進(jìn)口溫度的變化18 式中1.3 反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的建立合成氨裝置中，氣固相催化反應(yīng)本是非均相反應(yīng)，宏觀反應(yīng)過(guò)程包括反應(yīng)物分子的外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散、反應(yīng)物分子在催化劑活性表面上的化學(xué)吸附與反應(yīng)，生成物分子的脫附，以及生成物分子的粒內(nèi)、粒外擴(kuò)散等步驟。對(duì)反應(yīng)過(guò)程及反應(yīng)器的特點(diǎn)進(jìn)行分析，可以合理假定而選用簡(jiǎn)化模型，即采用一維、擬均相、平推流模型。(1) 氣體以平推流通過(guò)催化床，不存在徑向流速分布和軸向流體的返混(2) 不存在徑向的溫度差和濃度差，只考慮軸向的溫度差和濃度差(3) 按氣流主體中反應(yīng)組分濃度和溫度來(lái)計(jì)算反應(yīng)速率而將氣體與顆粒外表面之間的界面濃度差和溫度差、顆粒內(nèi)部的濃度差和溫度差等因素都計(jì)入校正系數(shù)。(4) 軸向傳質(zhì)傳熱只是由平推流的總體流動(dòng)引起的。1.3.1 物料衡算 物料衡算選微元dL高度床層作為物質(zhì)衡算基礎(chǔ)，在穩(wěn)態(tài)時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律在某一時(shí)刻反應(yīng)物CO在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入微元體的量等于單位時(shí)間內(nèi)CO流出微元體的量加上在微元體中消耗的量，即：CO進(jìn)入微元體的量 = CO流出微元體的量 + CO在微元體中消耗的物質(zhì)的量 用符號(hào)表示為： 公式（1）其中： 公式（2）整理得： 公式（3） 又連續(xù)流動(dòng)條件下轉(zhuǎn)化率定義為： 公式（4） 對(duì)式（4）微分后代入式（3）得： 公式（5）經(jīng)整理后，可以得到如下的微分方程式： 1.3.2 能量衡算同樣取微元體dVB為熱量衡算基礎(chǔ)，設(shè)在微元dVB中的溫度變化為dT。進(jìn)入物料的總摩爾流量為F0，總體積流量為，換熱介質(zhì)的溫度為TS，則在等壓下對(duì)于放熱反應(yīng)熱量衡算關(guān)系為：?jiǎn)挝粫r(shí)間dVB中反應(yīng)放出的熱量 = 單位時(shí)間體系升溫吸收的熱量 + 單位時(shí)間體系向外傳出的熱量用公式表示為： 公式（6）式中，S為單位長(zhǎng)度反應(yīng)管的管壁傳熱面積， 帶入反應(yīng)器的物料衡算方程式（5）整理得： 公式（7）由于選取的反應(yīng)器為單段絕熱式，所以傳向環(huán)境的熱量為零，即： 即： 公式（8） 經(jīng)整理后，可以得到如下的微分方程式：1.3.3 公式推導(dǎo) 公式（9） = 公式（10） 公式（11） 公式（12） 公式（13） 公式（14） 公式（15） 公式（16） 公式（17） 公式（18） 公式（19）2 模型參數(shù)選取2.1 摩爾定壓熱容由參考文獻(xiàn)7附錄八 某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關(guān)系：7 公式（20）各種氣體與溫度的關(guān)系如下：2.2 反應(yīng)熱：已知在25下摩爾反應(yīng)熱為= 9838，由參考文獻(xiàn)9查知 反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系符合下式關(guān)系： 92.3 平衡常素Kp由參考文獻(xiàn)查知 平衡常數(shù)Kp隨溫度的變化可根據(jù)下式3：其中 T 溫度，K 3 計(jì)算方法的確定通過(guò)分析，我們需要對(duì)常微分方程組求數(shù)值解，常用方法有歐拉法、改良?xì)W拉法和龍格-庫(kù)塔(Runge-Kutta)法。通過(guò)對(duì)以上方法比較可知：若計(jì)算一次f(x,y)的值（歐拉法），截?cái)嗾`差o(h2)；若計(jì)算一次f(x,y)的值（改良?xì)W拉法），截?cái)嗾`差o(h3)；增加計(jì)算f(x,y)的次數(shù)，可以提高截?cái)嗾`差的階；龍格-庫(kù)塔(Runge-Kutta)方法是一種在工程上應(yīng)用廣泛的高精度單步算法，屬于單步驟法，此算法精度高，截?cái)嗾`差比較小。所謂四階Runge-Kutta公式，就是采用四次計(jì)算f(x,y)的值的方法，適當(dāng)選擇參數(shù)，使得誤差盡可能小，相應(yīng)的四階Runge-Kutta公式的階段誤差為o(h5)。由于本設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要解微分方程組，且參數(shù)的推導(dǎo)比較復(fù)雜，我們常采用四階Runge-Kutta法解微分方程組，即：4 計(jì)算過(guò)程4.1 不同進(jìn)口溫度下，床層溫度與床層高度關(guān)系 以進(jìn)口溫度341為例，具體計(jì)算過(guò)程如下： 公式（21）式中帶入公式（10）得：當(dāng)= 0.091，= 0.015時(shí)，= -0.0064592530.015 = -9.68888= -0.0064429660.015 = -9.66445= -0.006443 0.015 = -9.6645= -9.5770.015 = -1.4366即在0.015高度處CO含量和溫度分別為：=0.090903291 349.1055492按照此方法依次類推可分別求得在每段的CO出口溫度含量及溫度。4.2 不同進(jìn)口流量下，床層溫度與床層高度關(guān)系以進(jìn)口流量NT0=9380 kmol/h為例，具體計(jì)算過(guò)程如下：則，公式（10）可化簡(jiǎn)為：當(dāng)= 0.091，= 0.015時(shí)，用用樣的方法可分別求得： -9.68888 -9.66445 -9.6645 -1.4366=0.0941349.1055492按照此方法依次類推可分別求得在每段的CO出口溫度含量及溫度。5 結(jié)果與討論5.1 不同進(jìn)口溫度下床層溫度隨床層高度的變化在不同進(jìn)口溫度下，根據(jù)龍格-庫(kù)塔(Runge-Kutta)法計(jì)算床層溫度與床層高度關(guān)系見(jiàn)下圖：L622K627.6K633.2K638.8K644.4K650K655.6K661.2K666.8K672.4K0622.11 627.72 633.34 638.97 644.59 650.22 655.85 661.49 667.13 672.77 0.015622.22 627.85 633.49 639.14 644.79 650.45 656.12 661.79 667.47 673.15 0.03622.33 627.98 633.64 639.32 644.99 650.68 656.38 662.08 667.80 673.52 0.045622.44 628.11 633.79 639.49 645.19 650.91 656.64 662.38 668.13 673.89 0.06622.55 628.24 633.94 639.66 645.39 651.13 656.89 662.66 668.45 674.25 0.075622.66 628.37 634.09 639.83 645.58 651.36 657.14 662.95 668.77 674.60 0.09622.77 628.49 634.24 640.00 645.78 651.58 657.39 663.23 669.08 674.95 0.105622.87 628.62 634.38 640.17 645.97 651.79 657.64 663.50 669.39 675.29 0.12622.98 628.75 634.53 640.33 646.16 652.01 657.88 663.78 669.69 675.62 0.135623.09 628.87 634.67 640.50 646.35 652.22 658.12 664.04 669.99 675.94 0.15623.20 628.99 634.82 640.66 646.54 652.44 658.36 664.31 670.28 676.26 0.165623.30 629.12 634.96 640.83 646.72 652.64 658.59 664.57 670.56 676.57 0.18623.41 629.24 635.10 640.99 646.91 652.85 658.83 664.82 670.84 676.88 0.195623.52 629.36 635.24 641.15 647.09 653.06 659.05 665.08 671.12 677.18 0.21623.62 629.49 635.38 641.31 647.27 653.26 659.28 665.32 671.39 677.47 0.225623.73 629.61 635.52 641.47 647.45 653.46 659.50 665.57 671.66 677.75 0.24623.83 629.73 635.66 641.63 647.63 653.66 659.72 665.81 671.92 678.03 0.255623.94 629.85 635.80 641.78 647.80 653.86 659.94 666.05 672.17 678.31 0.27624.04 629.97 635.93 641.94 647.98 654.05 660.16 666.28 672.43 678.57 0.285624.14 630.09 636.07 642.09 648.15 654.24 660.37 666.51 672.68 678.84 0.3624.25 630.21 636.21 642.24 648.32 654.43 660.58 666.74 672.92 679.09 0.315624.35 630.32 636.34 642.40 648.49 654.62 660.78 666.97 673.16 679.35 0.33624.45 630.44 636.47 642.55 648.66 654.81 660.99 667.19 673.39 679.59 0.345624.55 630.56 636.61 642.70 648.83 655.00 661.19 667.40 673.62 679.83 0.36624.66 630.68 636.74 642.85 648.99 655.18 661.39 667.62 673.85 680.07 0.375624.76 630.79 636.87 642.99 649.16 655.36 661.59 667.83 674.07 680.30 0.39624.86 630.91 637.00 643.14 649.32 655.54 661.78 668.04 674.29 680.52 0.405624.96 631.02 637.13 643.29 649.48 655.72 661.97 668.24 674.51 680.75 0.42625.06 631.14 637.26 643.43 649.64 655.89 662.16 668.44 674.72 680.96 0.435625.16 631.25 637.39 643.58 649.80 656.07 662.35 668.64 674.92 681.17 0.45625.26 631.36 637.52 643.72 649.96 656.24 662.53 668.84 675.13 681.38 0.465625.36 631.47 637.64 643.86 650.12 656.41 662.72 669.03 675.33 681.58 0.48625.45 631.59 637.77 644.00 650.27 656.58 662.90 669.22 675.52 681.78 0.495625.55 631.70 637.90 644.14 650.43 656.74 663.08 669.41 675.72 681.97 0.51625.65 631.81 638.02 644.28 650.58 656.91 663.25 669.59 675.90 682.16 0.525625.75 631.92 638.14 644.42 650.73 657.07 663.42 669.77 676.09 682.35 0.54625.84 632.03 638.27 644.55 650.88 657.23 663.60 669.95 676.27 682.53 0.555625.94 632.14 638.39 644.69 651.03 657.39 663.77 670.13 676.45 682.71 0.57626.04 632.25 638.51 644.82 651.17 657.55 663.93 670.30 676.63 682.88 0.585626.13 632.36 638.63 644.96 651.32 657.71 664.10 670.47 676.80 683.05 0.6626.23 632.46 638.75 645.09 651.46 657.86 664.26 670.64 676.97 683.22 0.615626.32 632.57 638.87 645.22 651.61 658.01 664.42 670.80 677.13 683.38 0.63626.42 632.68 638.99 645.35 651.75 658.17 664.58 670.97 677.29 683.54 0.645626.51 632.78 639.11 645.48 651.89 658.32 664.74 671.13 677.45 683.69 0.66626.60 632.89 639.23 645.61 652.03 658.46 664.89 671.28 677.61 683.84 0.675626.70 632.99 639.34 645.74 652.17 658.61 665.04 671.44 677.76 683.99 0.69626.79 633.10 639.46 645.87 652.30 658.76 665.19 671.59 677.92 684.13 0.705626.88 633.20 639.58 645.99 652.44 658.90 665.34 671.74 678.06 684.28 0.72626.98 633.31 639.69 646.12 652.58 659.04 665.49 671.89 678.21 684.41 0.735627.07 633.41 639.80 646.24 652.71 659.18 665.63 672.04 678.35 684.55 0.75627.16 633.51 639.92 646.37 652.84 659.32 665.78 672.18 678.49 684.68 0.765627.25 633.61 640.03 646.49 652.97 659.46 665.92 672.32 678.63 684.81 0.78627.34 633.71 640.14 646.61 653.10 659.59 666.06 672.46 678.76 684.94 0.795627.43 633.82 640.25 646.73 653.23 659.73 666.19 672.60 678.90 685.06 0.81627.52 633.92 640.36 646.85 653.36 659.86 666.33 672.73 679.03 685.18 0.825627.61 634.02 640.47 646.97 653.48 659.99 666.46 672.86 679.15 685.30 0.84627.70 634.12 640.58 647.09 653.61 660.12 666.60 672.99 679.28 685.41 0.855627.79 634.22 640.69 647.21 653.73 660.25 666.73 673.12 679.40 685.53 0.87627.88 634.31 640.80 647.32 653.86 660.38 666.85 673.25 679.52 685.64 0.885627.97 634.41 640.91 647.44 653.98 660.51 666.98 673.37 679.64 685.75 0.9628.05 634.51 641.01 647.55 654.10 660.63 667.11 673.49 679.75 685.85 0.915628.14 634.61 641.12 647.67 654.22 660.75 667.23 673.61 679.87 685.95 0.93628.23 634.70 641.23 647.78 654.34 660.88 667.35 673.73 679.98 686.05 0.945628.32 634.80 641.33 647.89 654.46 661.00 667.47 673.85 680.09 686.15 0.96628.40 634.89 641.43 648.00 654.57 661.12 667.59 673.96 680.19 686.25 0.975628.49 634.99 641.54 648.11 654.69 661.23 667.71 674.08 680.30 686.34 0.99628.57 635.08 641.64 648.22 654.80 661.35 667.82 674.19 680.40 686.43 1.005628.66 635.18 641.74 648.33 654.92 661.47 667.94 674.30 680.50 686.52 1.02628.75 635.27 641.84 648.44 655.03 661.58 668.05 674.41 680.60 686.61 1.035628.83 635.37 641.95 648.55 655.14 661.69 668.16 674.51 680.70 686.69 1.05628.91 635.46 642.05 648.65 655.25 661.80 668.27 674.62 680.79 686.78 1.065629.00 635.55 642.15 648.76 655.36 661.91 668.38 674.72 680.89 686.86 1.08629.08 635.64 642.25 648.86 655.47 662.02 668.49 674.82 680.98 686.94 1.095629.17 635.73 642.34 648.97 655.58 662.13 668.59 674.92 681.07 687.02 1.11629.25 635.83 642.44 649.07 655.68 662.24 668.70 675.01 681.16 687.09 1.125629.33 635.92 642.54 649.17 655.79 662.34 668.80 675.11 681.24 687.17 1.14629.41 636.01 642.64 649.28 655.89 662.45 668.90 675.21 681.33 687.24 1.155629.50 636.10 642.73 649.38 656.00 662.55 669.00 675.30 681.41 687.31 1.17629.58 636.19 642.83 649.48 656.10 662.65 669.10 675.39 681.49 687.38 1.185629.66 636.27 642.92 649.58 656.20 662.75 669.19 675.48 681.57 687.44 1.2629.74 636.36 643.02 649.68 656.30 662.85 669.29 675.57 681.65 687.51 1.215629.82 636.45 643.11 649.77 656.40 662.95 669.38 675.65 681.73 687.57 1.23629.90 636.54 643.20 649.87 656.50 663.05 669.48 675.74 681.80 687.64 1.245629.98 636.63 643.30 649.97 656.60 663.15 669.57 675.82 681.87 687.70 1.26630.06 636.71 643.39 650.06 656.70 663.24 669.66 675.91 681.95 687.76 1.275630.14 636.80 643.48 650.16 656.79 663.34 669.75 675.99 682.02 687.82 1.29630.22 636.88 643.57 650.25 656.89 663.43 669.84 676.07 682.09 687.87 1.305630.30 636.97 643.66 650.35 656.98 663.52 669.92 676.15 682.15 687.93 1.32630.38 637.05 643.75 650.44 657.07 663.61 670.01 676.22 682.22 687.98 1.335630.46 637.14 643.84 650.53 657.17 663.70 670.10 676.30 682.29 688.04 1.35630.53 637.22 643.93 650.62 657.26 663.79 670.18 676.37 682.35 688.09 1.365630.61 637.31 644.02 650.71 657.35 663.88 670.26 676.45 682.41 688.14 1.38630.69 637.39 644.11 650.80 657.44 663.97 670.34 676.52 682.47 688.19 1.395630.76 637.47 644.19 650.89 657.53 664.05 670.42 676.59 682.53 688.24 1.41630.84 637.55 644.28 650.98 657.62 664.14 670.50 676.66 682.59 688.28 1.425630.92 637.64 644.37 651.07 657.70 664.22 670.58 676.73 682.65 688.33 1.44630.99 637.72 644.45 651.16 657.79 664.31 670.66 676.80 682.71 688.37 1.455631.07 637.80 644.54 651.24 657.88 664.39 670.73 676.87 682.76 688.42 1.47631.14 637.88 644.62 651.33 657.96 664.47 670.81 676.93 682.82 688.46 1.485631.22 637.96 644.70 651.42 658.05 664.55 670.88 676.99 682.87 688.50 1.5631.29 638.04 644.79 651.50 658.13 664.63 670.95 677.06 682.92 688.54 由上圖可以看出：同一進(jìn)口溫度下，隨著床層高度的增加，出口溫度逐漸升高；在同一床層高度，隨著進(jìn)口溫度的升高，出口溫度也逐漸升高。5.2 床層出口溫度隨入口溫度的變化運(yùn)用龍格-庫(kù)塔(Runge-Kutta)法計(jì)算得CO中溫變換過(guò)程中，床層出口溫度與進(jìn)口溫度的關(guān)系如下圖：入口溫度K622.00 627.60 633.20 638.80 644.40 650.00 655.60 661.20 666.80 672.40 出口溫度K631.29 638.04 644.79 651.50 658.13 664.63 670.95 677.06 682.92 688.54 由上圖可以看出：在同一進(jìn)口流量下，床層出口溫度隨著進(jìn)口溫度的升高而增加，在進(jìn)口溫度不太高時(shí)，出口溫度隨進(jìn)口溫度變化較明顯；當(dāng)進(jìn)口溫度達(dá)到某一范圍后，出口溫度隨進(jìn)口溫度變化緩慢。 5.3 不同進(jìn)口流量下床層溫度隨床層高度的變化在不同進(jìn)口流量下，根據(jù)龍格-庫(kù)塔(Runge-Kutta)法計(jì)算床層溫度與床層高度關(guān)系見(jiàn)下圖：L8880 8980 9080 9180 9280 9380 9480 9580 9680 9780 0622.00 622.00 622.00 622.00 622.00 622.00 622.00 622.00 622.00 622.00 0.015622.11 622.11 622.11 622.11 622.11 622.11 622.10 622.10 622.10 622.10 0.03622.23 622.23 622.22 622.22 622.22 622.22 622.21 622.21 622.21 622.21 0.045622.35 622.34 622.34 622.33 622.33