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文檔簡介

*單元5典型化工過程工藝計算1任務(wù)4CO變換爐催化劑用量計算知識目標(biāo)：掌握化學(xué)反應(yīng)速度的表示方法，熟悉氣固相催化反應(yīng)催化劑用量的1~2種計算方法。技能目標(biāo)：能用Excel和ChemCAD計算CO中溫變換催化劑用量。一、化學(xué)反應(yīng)速度的表示二、采用手工或Excel計算CO變換催化劑用量三、采用ChemCAD計算CO變換催化劑用量*單元5典型化工過程工藝計算2任務(wù)4CO變換爐催化劑用量計算一、化學(xué)反應(yīng)速度的表示(1)反應(yīng)速度的定義在單位反應(yīng)體積中,反應(yīng)物A的摩爾數(shù)隨單位時間的變化率。

①間歇反應(yīng)器的反應(yīng)速率定義為：②平推流反應(yīng)器的反應(yīng)速率定義為：

NA——kmol/h(2)變換反應(yīng)動力學(xué)方程*單元5典型化工過程工藝計算3一、化學(xué)反應(yīng)速度的表示

(2)變換反應(yīng)動力學(xué)方程NCO=NT0

yCO,0(1-xCO)、NT0=VT0/22.4任務(wù)4CO變換爐催化劑用量計算*單元5典型化工過程工藝計算4一、化學(xué)反應(yīng)速度的表示(2)變換反應(yīng)動力學(xué)方程kT——反應(yīng)速率常數(shù),催化劑種類不同,表達式不同,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——反應(yīng)平衡常數(shù),若為300~520℃中變,則lnKp=4575/Te-4.33具體計算時,還需考慮壓力校正,內(nèi)外擴散的影響等任務(wù)4CO變換爐催化劑用量計算*單元5典型化工過程工藝計算5二、采用手工或Excel計算CO變換催化劑用量(1)圖解積分法具體處理步驟:①由絕熱操作線方程,x

t②由t

Kp、k、k*=

k(k、k*分別為常壓、加壓下反應(yīng)速率常數(shù));③由動力學(xué)方程計算r'、1/r';④由1/r'~x作圖

0;⑤計算VR=VO

0

通常將上述步驟整理成如下表格任務(wù)4CO變換爐催化劑用量計算*單元5典型化工過程工藝計算6二、采用手工或Excel計算CO變換催化劑用量(1)圖解積分法通常將上述步驟整理成如下表格x0.000.050.100.150.200.25…t

Kp

k

k*

r'

1/r'

*單元5典型化工過程工藝計算7二、采用手工或Excel計算CO變換催化劑用量(2)差分法☆計算公式☆步驟:①~③同圖解積分法;④計算每一小段

xi平均反應(yīng)速度的倒數(shù);⑤計算xi(1/ri)m,最后累加*單元5典型

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