催化反應(yīng)工程工業(yè)反應(yīng)過程分析導(dǎo)論課件

1、六 徑向流動(dòng)反應(yīng)器第1頁(yè)，共22頁(yè)。流體通過固定床第2頁(yè)，共22頁(yè)。第3頁(yè)，共22頁(yè)。問題：薄床層的流體均勻分布問題， 變質(zhì)量流動(dòng)的流體力學(xué)問題流體均勻分布時(shí)第4頁(yè)，共22頁(yè)。(一) 主流道靜壓分布 1 變質(zhì)量流動(dòng)，分、合流道的動(dòng)量交換系數(shù)等質(zhì)量，伯努利方程變質(zhì)量，動(dòng)量守恒引入動(dòng)量交換系數(shù)K第5頁(yè)，共22頁(yè)。 分流合流第6頁(yè)，共22頁(yè)。第7頁(yè)，共22頁(yè)。2 分流流道靜壓分布動(dòng)量交換控制摩擦損失控制第8頁(yè)，共22頁(yè)。例：300mm徑向反應(yīng)器，在常壓下操作，流道長(zhǎng)L為300mm，分流管內(nèi)壁外徑304mm、外壁內(nèi)徑332.6mm，流道當(dāng)量直徑de28.6mm，其摩阻系數(shù)f=0.027。試計(jì)算分流流道

2、的靜壓分布。解： ，所以分流流道屬于動(dòng)量交換型。由上式，忽略其中摩擦損失項(xiàng)的影響，計(jì)算得其靜壓分布如下表和下圖所示。第9頁(yè)，共22頁(yè)。表 動(dòng)量交換控制分流流道的靜壓分布x/mm0306090120150180210240270300 x/L00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.000.1370.2590.3670.4610.5400.6050.6050.6910.7130.720第10頁(yè)，共22頁(yè)。第11頁(yè)，共22頁(yè)。3 合流流道靜壓分布動(dòng)量交換控制摩擦損失控制第12頁(yè)，共22頁(yè)。例：300mm徑向反應(yīng)器，在常壓下操作，流道長(zhǎng)L為300mm，集流管內(nèi)壁外徑108mm、外壁

3、內(nèi)徑214mm，流道當(dāng)量直徑de108mm，其摩阻系數(shù)f=0.018。試計(jì)算集流流道的靜壓分布。解： ，所以集流流道屬于動(dòng)量交換型。忽略其中摩擦損失項(xiàng)的影響，計(jì)算得其靜壓分布如下表和下圖所示。第13頁(yè)，共22頁(yè)。表 集流流道的靜壓分布x/mm0306090120150180210240270300 x/L00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.000.2180.4140.5850.7350.8610.9651.041.101.141.15第14頁(yè)，共22頁(yè)。(二) 穿孔阻力系數(shù)分流穿孔阻力系數(shù)od，合流穿孔阻力系數(shù)oc第15頁(yè)，共22頁(yè)。第16頁(yè)，共22頁(yè)。第17頁(yè)，共22頁(yè)。 流體沿中心的分流流道A不斷均勻地穿過中心分布管的小孔進(jìn)入催化劑床層，在床層中作徑向流動(dòng)，反應(yīng)后穿過外分布筒小孔，進(jìn)入集流流道B，最終經(jīng)集流后出反應(yīng)器。 (三) 流體均勻分布第18頁(yè)，共22頁(yè)。 要使流體沿催化床層軸向高度均勻分布，其必要條件是II環(huán)面上靜壓pA與IIII環(huán)面上靜壓pB的差壓沿軸向各高度上保持相等。第19頁(yè)，共22頁(yè)。以0-0為基準(zhǔn)面第20頁(yè)，共22頁(yè)。減去PA0-