氣固相催化反應(yīng)流化床反應(yīng)器完整版課件

1流化床的基本概念當(dāng)通過床層的流體流量較小時(shí)，顆粒受到的升力（浮力與曳力之和）小于顆粒自身重力時(shí)，顆粒在床層內(nèi)靜止不動(dòng)，流體由顆粒之間的空隙通過。此時(shí)床層稱為固定床。隨著流體流量增加，顆粒受到的曳力也隨著增大。若顆粒受到的升力恰好等于自身重量時(shí)，顆粒受力處于平衡狀態(tài)，故顆粒將在床層內(nèi)作上下、左右、前后的激烈運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象被稱為固體的流態(tài)化，整個(gè)床層稱為流化床。2流化床類似液體的性狀輕的物體浮起；表面保持水平；固體顆粒從孔中噴出；床面拉平；床層重量除以截面積等于壓強(qiáng)34流化床的優(yōu)點(diǎn)1顆粒流動(dòng)類似液體，易于處理，控制；2固體顆粒迅速混合，整個(gè)床層等溫；3顆粒可以在兩個(gè)流化床之間流動(dòng)、循環(huán)，使大量熱、質(zhì)有可能在床層之間傳遞；4宜于大規(guī)模操作；5氣體和固體之間的熱質(zhì)傳遞較其它方式高；6流化床與床內(nèi)構(gòu)件的給熱系數(shù)大。5流化床的缺點(diǎn)1氣體的流動(dòng)狀態(tài)難以描述，偏離平推流，氣泡使顆粒發(fā)生溝流，接觸效率下降；2顆粒在床層迅速混合，造成停留時(shí)間分布不均勻；3脆性顆粒易粉碎被氣流帶走；4顆粒對設(shè)備磨損嚴(yán)重；5對高溫非催化操作，顆粒易于聚集和燒結(jié)。6流化床的工業(yè)應(yīng)用第一次工業(yè)應(yīng)用：1922年FritzWinkler獲德國專利，1926年第一臺高13米，截面積12平方米的煤氣發(fā)生爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)。目前最重要的工業(yè)應(yīng)用：SOD(StandardOilDevelopmentCompany)IV型催化裂化。7稀相段床高可由化工原理中非均相分離過程計(jì)算而得，也可由下述經(jīng)驗(yàn)方程估算。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格，目數(shù)與直徑關(guān)系如下：7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）4宜于大規(guī)模操作；對中等雷諾數(shù)，兩項(xiàng)都要考慮。（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）其二是氣泡相：流體以氣泡形式通過床層。在濃相段上升的氣泡在界面上破裂，氣泡內(nèi)顆粒以及受氣泡挾帶的乳化相中顆粒將被拋向濃相段上方空間。1922年FritzWinkler獲德國專利，1926年第一臺高13米，截面積12平方米的煤氣發(fā)生爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）床層中乳化相處于起始流化狀態(tài)，超過起始流化態(tài)的氣體將以氣泡形式通過床層。2帶出速度（終端速度）：尾渦與氣泡云統(tǒng)稱為氣泡暈。γb，γc，γe及Kbc，Kce值由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率隨著流體流量增加，顆粒受到的曳力也隨著增大。流化床層與豎放的換熱器器壁之間給熱系數(shù)計(jì)算式為散式流化和聚式流化（1）散式流態(tài)化隨著流體流量的加大，床層內(nèi)空隙率增大，顆粒之間間距加大，而顆粒在床層中分布均勻，流體基本上以平推流形式通過床層，人們稱這種流化形式為散式流態(tài)化。8（2）聚式流態(tài)化在此類流態(tài)化形式中，床層明顯地分成兩部分。其一是乳化相：固體顆粒被分散于流體中，單位體積內(nèi)顆粒量類似于散式流化床的初始流化狀態(tài)。其二是氣泡相：流體以氣泡形式通過床層。9兩種流態(tài)化的判別一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。

為散式流態(tài)化

為聚式流態(tài)化10例8-3計(jì)算萘氧化制苯酐的流化床反應(yīng)器氣體出口轉(zhuǎn)化率.2．計(jì)算操作條件下的空隙率及膨脹比4宜于大規(guī)模操作；將上式與固定床壓降方程(Ergun方程)相結(jié)合，可得臨界流化速度計(jì)算式。聯(lián)解此方程，消除cAc，cAe整理后可得催化劑在床層中堆積高度稱靜床層高度(L0)。將上式與固定床壓降方程(Ergun方程)相結(jié)合，可得臨界流化速度計(jì)算式。SOD(StandardOilDevelopmentCompany)IV型催化裂化。已知cA0，cAf（或xAf），利用該式可求得濃相段床高Lf，進(jìn)而求出催化劑用量。一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。1．計(jì)算起始流化速度與逸出速度以反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程為一級的反應(yīng)為例：（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）對中等雷諾數(shù)，兩項(xiàng)都要考慮。式中是流化床內(nèi)總反應(yīng)速率常數(shù)。（2）床層中乳化相處于起始流化狀態(tài)，超過起始流化態(tài)的氣體將以氣泡形式通過床層。1氣體的流動(dòng)狀態(tài)難以描述，偏離平推流，氣泡使顆粒發(fā)生溝流，接觸效率下降；在濃相段上升的氣泡在界面上破裂，氣泡內(nèi)顆粒以及受氣泡挾帶的乳化相中顆粒將被拋向濃相段上方空間。當(dāng)氣體通過床層時(shí)一部分氣體與顆粒之間組成乳化相，其余氣體以氣泡形式通過乳化相。3．計(jì)算逸出速度（ut）:給熱系數(shù)隨顆粒比熱的增大而增大，隨粒徑的增大而降低；低雷諾數(shù)時(shí)，粘滯力損失占主導(dǎo)，忽略后一項(xiàng)：11濃相段和稀相段當(dāng)流體通過固體床層的空塔速度值高于初始流化速度但低于逸出速度，顆粒在氣流作用下懸浮于床層中，所形成的流固混合物稱為濃相段。在濃相段上升的氣泡在界面上破裂，氣泡內(nèi)顆粒以及受氣泡挾帶的乳化相中顆粒將被拋向濃相段上方空間。這段空間稱為稀相段或稱分離段。1213顆粒含量床高稀相段濃相段濃相段和稀相段流態(tài)化的不正常現(xiàn)象溝流：由于流體分布板設(shè)計(jì)或安裝上存在問題，使流體通過分布板進(jìn)入濃相段形成的不是氣泡而是氣流，稱溝流。溝流造成氣體與乳化相之間接觸減少，傳質(zhì)與反應(yīng)效果明顯變差。節(jié)流（騰涌）1415流化床的工藝計(jì)算1初始流化速度：－－顆粒開始流化時(shí)的氣流速度（氣體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的曳力）＝（床層體積）×（固體顆粒分率）×（顆粒密度），即：16將上式與固定床壓降方程(Ergun方程)相結(jié)合，可得臨界流化速度計(jì)算式。Ergun方程：與考慮固定床壓降時(shí)的方程對照：可以看出所作簡化。17前一項(xiàng)為粘滯力損失，后一項(xiàng)為動(dòng)能損失。合并兩式并整理：低雷諾數(shù)時(shí)，粘滯力損失占主導(dǎo)，忽略后一項(xiàng)：18解得：高雷諾數(shù)時(shí)，動(dòng)能損失占主導(dǎo)，忽略前一項(xiàng)：解得：19對中等雷諾數(shù)，兩項(xiàng)都要考慮。計(jì)算出臨界流化速度后要進(jìn)行驗(yàn)算，看雷諾數(shù)是否在適用范圍之內(nèi)。2帶出速度（終端速度）：當(dāng)流體對顆粒的曳力與顆粒的重量相等，顆粒會被流體帶走：CD--曳力系數(shù)20對于單顆粒，有半經(jīng)驗(yàn)公式：21低雷諾數(shù)時(shí)，粘滯力損失占主導(dǎo)，忽略后一項(xiàng)：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格，目數(shù)與直徑關(guān)系如下：（總消失量）=（在氣泡中反應(yīng)的量）+（轉(zhuǎn)移到氣泡暈中的量）尾渦與氣泡云統(tǒng)稱為氣泡暈。溝流造成氣體與乳化相之間接觸減少，傳質(zhì)與反應(yīng)效果明顯變差。7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率溝流造成氣體與乳化相之間接觸減少，傳質(zhì)與反應(yīng)效果明顯變差。氣泡上升時(shí)氣泡外側(cè)一定厚度的乳化相將隨氣泡一起上升，這部分被稱為氣泡云。則Lf=RLmf催化劑顆粒密度ρP=1120kg.3．計(jì)算逸出速度（ut）:若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為床層中溫度基本上可以認(rèn)為是一致的。L=Lf+L2=53.顆粒的導(dǎo)熱系數(shù)和床高對給熱系數(shù)影響不大；例8-3計(jì)算萘氧化制苯酐的流化床反應(yīng)器氣體出口轉(zhuǎn)化率.SOD(StandardOilDevelopmentCompany)IV型催化裂化。氣體與固體之間的熱量傳遞；當(dāng)通過床層的流體流量較小時(shí)，顆粒受到的升力（浮力與曳力之和）小于顆粒自身重力時(shí)，顆粒在床層內(nèi)靜止不動(dòng)，流體由顆粒之間的空隙通過。一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率催化劑在床層中堆積高度稱靜床層高度(L0)。以上計(jì)算是針對一個(gè)顆粒的，在流化床內(nèi)由于顆粒間有相互影響，故逸出速度由此速度值再加以校正而得。uT=FuRe<10時(shí)，F(xiàn)≈1Re>10時(shí)，Re-F見下圖22233反應(yīng)器內(nèi)徑的計(jì)算VG：氣流的體積流量m3s-1dT：流化床內(nèi)徑mu：氣流的空塔流速m.s-1可見，流化床的內(nèi)徑取決于氣流的空塔氣速，而流化床的空塔氣速應(yīng)介于初始流化速度（也稱臨界流化速度）與逸出速度之間。即維持流化狀態(tài)的最低氣速與最高氣速之間。24例8-1計(jì)算萘氧化制苯酐的微球硅膠釩催化劑的起始流化速度和逸出速度已知催化劑粒度分布如下：催化劑顆粒密度ρP=1120kg.m-3氣體密度ρ-3氣體粘度μ=0.0302mPa·s25解1．計(jì)算顆粒平均粒徑根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格，目數(shù)與直徑關(guān)系如下：在兩個(gè)目數(shù)間隔內(nèi)顆粒平均直徑可按幾何平均值計(jì)算，即262．計(jì)算起始流化速度（umf）273．計(jì)算逸出速度（ut）:設(shè)Rem<228復(fù)核Re值假設(shè)Rem<2合理。由Re=1.3，Re<10可得F=129濃相段高度的計(jì)算催化劑在床層中堆積高度稱靜床層高度(L0)。在通入氣體到起始流化時(shí)，床高Lmf≈L0。若繼續(xù)加大氣量，床層內(nèi)產(chǎn)生一定量的氣泡，濃相段床高(Lf)遠(yuǎn)大于靜床層高度。關(guān)于濃相段床高的計(jì)算通常用計(jì)算床層空隙率(εf)來獲得。令床層膨脹比R300.2<ReP<11<ReP<200200<ReP<500500<ReP

n=2.39 則Lf=RLmf31稀相段床高的估算稀相段也稱分離段，主要是用來保證床內(nèi)因氣泡破裂而挾帶固體顆粒重新回到濃相段所需空間。稀相段床高可由化工原理中非均相分離過程計(jì)算而得，也可由下述經(jīng)驗(yàn)方程估算。32例8-2例8-1中的催化反應(yīng)過程，若操作氣速取12cm.s-1，催化劑裝填高度L0=20cm，氣體流量為122m3h-1，試估算流化床內(nèi)徑以及濃相段、稀相段床高。解1．計(jì)算流化床內(nèi)徑2．計(jì)算流化床濃相段床高33催化劑在床層中堆積高度稱靜床層高度(L0)。1．計(jì)算起始流化速度與逸出速度則Lf=RLmf7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率1．計(jì)算起始流化速度與逸出速度氣體與固體之間的熱量傳遞；其一是乳化相：固體顆粒被分散于流體中，單位體積內(nèi)顆粒量類似于散式流化床的初始流化狀態(tài)。200<ReP<500這段空間稱為稀相段或稱分離段。4．計(jì)算γb，γc，γe值這段空間稱為稀相段或稱分離段。則Lf=RLmf（總消失量）=（在氣泡中反應(yīng)的量）+（轉(zhuǎn)移到氣泡暈中的量）（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）催化劑在床層中堆積高度稱靜床層高度(L0)。6流化床與床內(nèi)構(gòu)件的給熱系數(shù)大。當(dāng)流體通過固體床層的空塔速度值高于初始流化速度但低于逸出速度，顆粒在氣流作用下懸浮于床層中，所形成的流固混合物稱為濃相段。若顆粒受到的升力恰好等于自身重量時(shí)，顆粒受力處于平衡狀態(tài)，故顆粒將在床層內(nèi)作上下、左右、前后的激烈運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象被稱為固體的流態(tài)化，整個(gè)床層稱為流化床。2顆粒在床層迅速混合，造成停留時(shí)間分布不均勻；前一項(xiàng)為粘滯力損失，后一項(xiàng)為動(dòng)能損失。則Lf=RLmf2固體顆粒迅速混合，整個(gè)床層等溫；當(dāng)0.2<ReP<1時(shí)343．計(jì)算稀相段床高4．床層總高L=Lf+L2=53.74+131.36=185.1cm35流化床的熱傳遞流化床的熱量傳遞過程大體可分為：固體顆粒之間的熱量傳遞；氣體與固體之間的熱量傳遞；床層與床壁（包括換熱器）之間的熱量傳遞。由于流化床中顆粒處于高度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而固體的導(dǎo)熱系數(shù)較大，因此傳熱速率很快。床層中溫度基本上可以認(rèn)為是一致的。36流化床層與器壁的給熱系數(shù)直到目前為止仍只能通過將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納成準(zhǔn)數(shù)方程而獲得。37流化床層與豎放的換熱器器壁之間給熱系數(shù)計(jì)算式為注意：是有單位的，其單位為s.cm-2床層與橫放的換熱器器壁之間傳熱時(shí)，給熱系數(shù)計(jì)算式為3839流化床傳熱小結(jié)水平管的給熱系數(shù)比垂直管低5－15％，因此傾向于使用垂直管。顆粒的導(dǎo)熱系數(shù)和床高對給熱系數(shù)影響不大；給熱系數(shù)隨顆粒比熱的增大而增大，隨粒徑的增大而降低；流體的導(dǎo)熱系數(shù)

對給熱系數(shù)hw起最主要的影響，hw與

n成正比，n=1/2-2/3。床層直徑的影響難于判定；床內(nèi)管徑小時(shí)給熱系數(shù)大；床層中氣泡行為當(dāng)氣體通過床層時(shí)一部分氣體與顆粒之間組成乳化相，其余氣體以氣泡形式通過乳化相。由于氣體上升速度與乳化相速度不同，存在明顯的速度差異，氣泡在上升過程中必然會挾帶氣泡周圍一定量的乳化相物質(zhì)。氣泡在上升時(shí)其尾部形成負(fù)壓，將吸入部分乳化相物質(zhì)隨其上升，這部分稱尾渦。407．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。當(dāng)氣體通過床層時(shí)一部分氣體與顆粒之間組成乳化相，其余氣體以氣泡形式通過乳化相。可見，流化床的內(nèi)徑取決于氣流的空塔氣速，而流化床的空塔氣速應(yīng)介于初始流化速度（也稱臨界流化速度）與逸出速度之間。查圖，當(dāng)時(shí)，流體的導(dǎo)熱系數(shù)對給熱系數(shù)hw起最主要的影響，hw與n成正比，n=1/2-2/3。3．計(jì)算逸出速度（ut）:對中等雷諾數(shù)，兩項(xiàng)都要考慮。這段空間稱為稀相段或稱分離段。Re>10時(shí)，Re-F見下圖例8-3計(jì)算萘氧化制苯酐的流化床反應(yīng)器氣體出口轉(zhuǎn)化率.床層中溫度基本上可以認(rèn)為是一致的。則Lf=RLmf催化劑顆粒密度ρP=1120kg.聯(lián)解此方程，消除cAc，cAe整理后可得溝流造成氣體與乳化相之間接觸減少，傳質(zhì)與反應(yīng)效果明顯變差。若繼續(xù)加大氣量，床層內(nèi)產(chǎn)生一定量的氣泡，濃相段床高(Lf)遠(yuǎn)大于靜床層高度。尾渦與氣泡云統(tǒng)稱為氣泡暈。2．計(jì)算起始流化速度（umf）1922年FritzWinkler獲德國專利，1926年第一臺高13米，截面積12平方米的煤氣發(fā)生爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)。1922年FritzWinkler獲德國專利，1926年第一臺高13米，截面積12平方米的煤氣發(fā)生爐開始運(yùn)轉(zhuǎn)。L=Lf+L2=53.氣泡上升時(shí)氣泡外側(cè)一定厚度的乳化相將隨氣泡一起上升，這部分被稱為氣泡云。尾渦與氣泡云統(tǒng)稱為氣泡暈。41流化床的鼓泡床模型鼓泡床模型對流化床運(yùn)動(dòng)形態(tài)作如下簡化:（1）認(rèn)為床層主體部分氣泡大小均一且均勻分布于床層之中。（2）床層中乳化相處于起始流化狀態(tài)，超過起始流化態(tài)的氣體將以氣泡形式通過床層。42（3）床層可分為氣泡、氣泡暈及乳化相三部分。在氣泡、氣泡暈和乳化相之間的傳質(zhì)過程是一個(gè)串聯(lián)過程。（4）在時(shí)，進(jìn)入稀相段的氣體只有氣泡破裂而逸出的氣體，故稀相段氣體組成與離開濃相段的氣泡中氣體組成相同。43反應(yīng)過程的估算在流化床的濃相段中，對氣體中反應(yīng)物A而言，存在如下關(guān)系：4445根據(jù)此表可得A組分的物料衡算。以單位氣體體積為基準(zhǔn)（總消失量）=（在氣泡中反應(yīng)的量）+（轉(zhuǎn)移到氣泡暈中的量）（轉(zhuǎn)移到氣泡暈中的量）=（在氣泡暈中反應(yīng)掉的量）+（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）46式中是流化床內(nèi)總反應(yīng)速率常數(shù)。對該方程進(jìn)行積分邊值條件為：47已知cA0，cAf（或xAf），利用該式可求得濃相段床高Lf，進(jìn)而求出催化劑用量。已知cA0，Lf，可求得氣體的出口濃度cAf（或轉(zhuǎn)化率xAf）。以反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程為一級的反應(yīng)為例：4849聯(lián)解此方程，消除cAc，cAe整理后可得50由邊值條件代入若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為51若要求出口轉(zhuǎn)化率為xAf，則需濃相段床高Lf為γb，γc，γe及Kbc，Kce值由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。γb的值在0.001-0.01之間。由于該值較小，對計(jì)算影響不大。52已知cA0，Lf，可求得氣體的出口濃度cAf（或轉(zhuǎn)化率xAf）。氣泡上升時(shí)氣泡外側(cè)一定厚度的乳化相將隨氣泡一起上升，這部分被稱為氣泡云。一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。式中是流化床內(nèi)總反應(yīng)速率常數(shù)。前一項(xiàng)為粘滯力損失，后一項(xiàng)為動(dòng)能損失。（總消失量）=（在氣泡中反應(yīng)的量）+（轉(zhuǎn)移到氣泡暈中的量）稀相段也稱分離段，主要是用來保證床內(nèi)因氣泡破裂而挾帶固體顆粒重新回到濃相段所需空間。4．反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）床層重量除以截面積等于壓強(qiáng)可見，流化床的內(nèi)徑取決于氣流的空塔氣速，而流化床的空塔氣速應(yīng)介于初始流化速度（也稱臨界流化速度）與逸出速度之間。氣體與固體之間的熱量傳遞；其一是乳化相：固體顆粒被分散于流體中，單位體積內(nèi)顆粒量類似于散式流化床的初始流化狀態(tài)。若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為2帶出速度（終端速度）：一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。6流化床與床內(nèi)構(gòu)件的給熱系數(shù)大。顆粒的導(dǎo)熱系數(shù)和床高對給熱系數(shù)影響不大；床層與床壁（包括換熱器）之間的熱量傳遞。一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。4顆粒對設(shè)備磨損嚴(yán)重；查圖，當(dāng)時(shí)，53例8-3計(jì)算萘氧化制苯酐的流化床反應(yīng)器氣體出口轉(zhuǎn)化率.已知:1.催化劑：微球硅膠釩催化劑（同例8-1）平均粒徑密度2．氣體性質(zhì)氣體密度氣體粘度擴(kuò)散系數(shù)543．流化床特性靜床層高床層直徑空隙率操作氣速4．反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程55解1．計(jì)算起始流化速度與逸出速度2．計(jì)算操作條件下的空隙率及膨脹比空隙率床層膨脹比濃相段高稀相段高563．計(jì)算氣泡上升速度574．計(jì)算γb，γc，γe值取γb=0.01查圖，當(dāng)時(shí)，58代入式中代入595．計(jì)算、值606．計(jì)算Kr值61若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為5對高溫非催化操作，顆粒易于聚集和燒結(jié)。溝流造成氣體與乳化相之間接觸減少，傳質(zhì)與反應(yīng)效果明顯變差。對中等雷諾數(shù)，兩項(xiàng)都要考慮。若繼續(xù)加大氣量，床層內(nèi)產(chǎn)生一定量的氣泡，濃相段床高(Lf)遠(yuǎn)大于靜床層高度。這段空間稱為稀相段或稱分離段。式中是流化床內(nèi)總反應(yīng)速率常數(shù)。催化劑顆粒密度ρP=1120kg.7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率在流化床的濃相段中，對氣體中反應(yīng)物A而言，存在如下關(guān)系：1<ReP<200在濃相段上升的氣泡在界面上破裂，氣泡內(nèi)顆粒以及受氣泡挾帶的乳化相中顆粒將被拋向濃相段上方空間。若繼續(xù)加大氣量，床層內(nèi)產(chǎn)生一定量的氣泡，濃相段床高(Lf)遠(yuǎn)大于靜床層高度。7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率尾渦與氣泡云統(tǒng)稱為氣泡暈。即維持流化狀態(tài)的最低氣速與最高氣速之間。隨著流體流量增加，顆粒受到的曳力也隨著增大。將上式與固定床壓降方程(Ergun方程)相結(jié)合，可得臨界流化速度計(jì)算式。低雷諾數(shù)時(shí)，粘滯力損失占主導(dǎo)，忽略后一項(xiàng)：（轉(zhuǎn)移到乳化相中的量）=（在乳化相中反應(yīng)掉的量）若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為7．計(jì)算出口氣體中萘的轉(zhuǎn)化率62（2）聚式流態(tài)化在此類流態(tài)化形式中，床層明顯地分成兩部分。其一是乳化相：固體顆粒被分散于流體中，單位體積內(nèi)顆粒量類似于散式流化床的初始流化狀態(tài)。其二是氣泡相：流體以氣泡形式通過床層。63兩種流態(tài)化的判別一般認(rèn)為液固流態(tài)化為散式流態(tài)化而氣固之間的流化狀態(tài)多為聚式流態(tài)化。

為散式流態(tài)化

為聚式流態(tài)化646566由邊值條件代入若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為673．計(jì)算氣泡上升速度68代入式中代入69若繼續(xù)加大氣量，床層內(nèi)產(chǎn)生一定量的氣泡，濃相段床高(Lf)遠(yuǎn)大于靜床層高度。當(dāng)通過床層的流體流量較小時(shí)，顆粒受到的升力（浮力與曳力之和）小于顆粒自身重力時(shí)，顆粒在床層內(nèi)靜止不動(dòng)，流體由顆粒之間的空隙通過。在兩個(gè)目數(shù)間隔內(nèi)顆粒平均直徑可按幾何平均值計(jì)算，即（2）床層中乳化相處于起始流化狀態(tài)，超過起始流化態(tài)的氣體將以氣泡形式通過床層。若濃相段床高為Lf，則出口氣體濃度及轉(zhuǎn)化率為（2）床層中乳化相處于起始流化狀態(tài)，超過起始流化態(tài)