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)動力學(xué)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2碩士 一年 催化反應(yīng)工程動力學(xué)集總動力學(xué)失活動力學(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2級1級 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，壓力降軸向流動，徑向流動，軸徑向流動流體分布 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(xué)研究，反應(yīng)器模擬設(shè)計 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 甲醇標(biāo)準(zhǔn)催化反應(yīng)工程14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(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