催化反應(yīng)工程華東理工大學(xué)第一二次課

1、催化反應(yīng)工程應(yīng) 衛(wèi) 勇，江洪波催化反應(yīng)工程1催化反應(yīng)工程化學(xué)反應(yīng)工程 大三 已學(xué)催化反應(yīng)工程理想流動(dòng)反應(yīng)器活塞流理想置換全混流理想混合化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)冪函數(shù)型 0，0.5，1，1.5，2級(jí)等雙曲型-理想吸附Langmuir，真空吸附2碩士 一年 催化反應(yīng)工程動(dòng)力學(xué)集總動(dòng)力學(xué)失活動(dòng)力學(xué)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3O級(jí)2級(jí)1級(jí) 轉(zhuǎn)化率于無關(guān)45催化反應(yīng)器：產(chǎn)量已定基本問題：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)可逆放熱反應(yīng)的平衡催化反應(yīng)工程接近平衡推動(dòng)力減

2、小催化床體積增大6固體催化劑顆粒 傳質(zhì)，壓力降流體流動(dòng)，壓力降軸向流動(dòng)，徑向流動(dòng)，軸徑向流動(dòng)流體分布 還有材質(zhì)，直徑，反應(yīng)器制造，運(yùn)輸催化反應(yīng)工程7一合成氨工業(yè)中的催化反應(yīng)器Topse s-200型氨合成器看設(shè)備圖各主要部分氣體流動(dòng)催化劑裝卸熱膨脹高溫高壓設(shè)備耐溫不受壓，耐壓不受高溫二煉油工業(yè)中的催化反應(yīng)器催化裂化反應(yīng)器催化重整反應(yīng)器加氫裂化反應(yīng)器催化劑粒度20-100m的微粒時(shí)間短 2-4秒，催化劑結(jié)焦失活，流態(tài)化催化反應(yīng)器反應(yīng)器再生器催化反應(yīng)工程8催化反應(yīng)工程9三基本有機(jī)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(jìn)口氣體組成，操作壓力，操作溫度，產(chǎn)量溫度深度氧化的副反應(yīng)，活化能大

3、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，可提高操作壓力移熱問題反應(yīng)速率與活性溫度催化反應(yīng)工程10流態(tài)化技術(shù)氣體分布顆粒的流動(dòng)特性特征流速床層的膨脹與壓降氣泡行為乳相行為流化床的熱、質(zhì)傳遞顆粒夾帶與分離數(shù)學(xué)模型催化反應(yīng)工程11朱開紅，袁渭康編著. 化學(xué)反應(yīng)工程分析，北京：高等教育出版社，20022G F Froment, K B Bischoff. Chemical Reactor Analysis and Design 2nd ed. New York: Wkley&Sons, 1990參考書

4、目催化反應(yīng)工程教 材朱炳辰，翁惠新，朱子彬編著. 催化反應(yīng)工程，北京：中國石化出版社，200112 催化反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型實(shí)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(xiàng) 92年 甲醇合成反應(yīng)器宏觀動(dòng)力學(xué)研究，反應(yīng)器模擬設(shè)計(jì) 94年 南化機(jī)反應(yīng)器制造完成，從長江浮運(yùn)到黃浦江 95年 開車成功催化反應(yīng)工程13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(xué)提交反應(yīng)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(dá)到美國US AA級(jí) 甲醇標(biāo)準(zhǔn)催化反應(yīng)工程14反應(yīng)器模擬設(shè)計(jì)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(xué)： 物性參數(shù)、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、擴(kuò)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(dòng)力學(xué)： 4 質(zhì)量、熱量傳遞過程：催化反應(yīng)工程15 一. 基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型1 一維擬均相理想置換模型2 一維非均相理想置換模型 催化反應(yīng)工程163 二維擬均相數(shù)學(xué)模型 4 一維非均相返混模型催化反應(yīng)工程17二. 基本計(jì)算方程 建立模型 催化反應(yīng)工程18 三. 最佳操作參數(shù) 1. 反應(yīng)溫度催化反應(yīng)工程192. 操作壓力 3. 反應(yīng)物的初始組成4. 空速5