催化反應(yīng)工程華東理工大學第一二次課課件

催化反應(yīng)工程應(yīng)衛(wèi)勇，江洪波催化反應(yīng)工程催化反應(yīng)工程《化學反應(yīng)工程》大三已學催化反應(yīng)工程理想流動反應(yīng)器活塞流－理想置換全混流－理想混合化學反應(yīng)動力學冪函數(shù)型0，0.5，1，1.5，2級等雙曲型--理想吸附Langmuir，真空吸附碩士一年《催化反應(yīng)工程》動力學集總動力學失活動力學催化反應(yīng)器氣－固相固定床反應(yīng)器氣－固相流化床反應(yīng)器氣-液-固三相懸浮床催化反應(yīng)器催化反應(yīng)工程

催化反應(yīng)器：產(chǎn)量已定基本問題：１．放熱反應(yīng)－移熱；吸熱反應(yīng)－供熱以移熱為例：換熱方式，催化床是絕熱的，段間換熱；內(nèi)冷自熱式催化床中插入冷管催化劑裝在管內(nèi)２．可逆放熱反應(yīng)的平衡

催化反應(yīng)工程接近平衡推動力減小催化床體積增大３．固體催化劑顆粒傳質(zhì)，壓力降４．流體流動，壓力降軸向流動，徑向流動，軸徑向流動５．流體分布還有材質(zhì)，直徑，反應(yīng)器制造，運輸催化反應(yīng)工程催化反應(yīng)工程三．基本有機化工中的催化反應(yīng)器平行連串平行連串反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)器進口氣體組成，操作壓力，操作溫度，產(chǎn)量溫度１．深度氧化的副反應(yīng)，活化能大于主反應(yīng)，反應(yīng)熱大于主反應(yīng)的；降低溫度有利，若溫度高，副反應(yīng)加劇，飛溫，可能燒壞催化劑，反應(yīng)器２．平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系若在某一溫度下，平衡常數(shù)小，可提高操作壓力３．移熱問題４．反應(yīng)速率與活性溫度催化反應(yīng)工程流態(tài)化技術(shù)１．氣體分布２．顆粒的流動特性３．特征流速４．床層的膨脹與壓降５．氣泡行為６．乳相行為７流化床的熱、質(zhì)傳遞８．顆粒夾帶與分離９．數(shù)學模型催化反應(yīng)工程

催化反應(yīng)器的數(shù)學模型實例上海焦化有限公司年產(chǎn)20萬噸甲醇合成反應(yīng)器反應(yīng)器內(nèi)徑4m,反應(yīng)管數(shù)6705根，催化劑44m3

91年三聯(lián)供立項

92年甲醇合成反應(yīng)器宏觀動力學研究，反應(yīng)器模擬設(shè)計

94年南化機反應(yīng)器制造完成，從長江浮運到黃浦江

95年開車成功催化反應(yīng)工程兗礦魯南化工公司年產(chǎn)10萬噸甲醇裝置1995年籌建1998年3月華東理工大學提交反應(yīng)器基礎(chǔ)設(shè)計1999年反應(yīng)器制造完成2000年初安裝2000年5月投產(chǎn)成功，產(chǎn)品達到美國USAA級甲醇標準催化反應(yīng)工程反應(yīng)器模擬設(shè)計必須具備的條件1反應(yīng)過程：反應(yīng)物系、催化劑、操作條件、轉(zhuǎn)化率、選擇性、收率2熱力學：物性參數(shù)、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、擴散系數(shù)、狀態(tài)方程、平衡常數(shù)、逸度系數(shù)、反應(yīng)熱

3反應(yīng)動力學：

4質(zhì)量、熱量傳遞過程：催化反應(yīng)工程3二維擬均相數(shù)學模型

4一維非均相返混模型

催化反應(yīng)工程二.基本計算方程

建立模型

催化反應(yīng)工程三.最佳操作參數(shù)

1.反應(yīng)溫度

催化反應(yīng)工程