催化反应工程（华东理工大学） 连续换热式催化反应器

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1、第五章连续换热式催化反应器1反应器类型连续换热式1)自热式，催化剂装在冷管间2)供热式(或移热式)，催化剂装在列管内(或管间)2反应器数学模型一连续换热式氨合成反应器(举例三套管并流式)1物料衡算催化反应工程2.微分方程的建立热量衡算绝热段冷却段热量衡算床层冷管内冷却段F(ta0)e3计算框图反应速率反应热、热容粘度、导热系数传热系数绝热段微分方程冷却段微分方程输入求绝热段假设ta0求冷却段输出调整ta0noyes催化反应工程冷管出口气体温度等于床层进口温度tae=ta0是ta0的函数3)VSP↑，yNH3↓，产量↑，Δp↑4)TF↓，th下移，yNH3↓，产量↓，tai↑5)H2/N

2、23→2.8，生产温度↑，有一较适合的H2/N24.结果与讨论1)tb0变化，生产强度变化，有一较佳的tb02)tb0↓，tai↓，然后tb0↓，tai↑，热平衡问题表　催化床中氨摩尔分率及温度轴向分布l/myNH3tb/℃tb/℃COR0.00.0300390.00-0.5200.3800.0453415.38-0.5200.7600.0608440.53-0.5200.9500.0689453.42.217.020.5203.6110.1344468.60298.860.4726.2720.1664457.2951.100.4249.8200.1905444.91390.030.3

3、605热稳定性自热过程tb0→tbe→tetb0→ta0(tai)操作状态点稳定的条件β副线开启度比较：β=0tsh,outtai开副线，满足tai=ta0表　催化床的操作特征－（一）tb/℃tai/tbe/tm/Lm/mSTY/t·(m3·d)-1yNH3,2β470311.40511.69576.520.949952.3800.16840.1843450282.32495.70552.591.393455.6650.17810.2971430258.34479.24523.471.836957.6470.18410.3729420250.19470.

4、65506.792.280557.6280.18410.3908410245.85461.27488.622.280556.5180.18060.2894390247.17438.37451.882.724050.8290.16350.3236360256.48397.27400.913.611038.7280.12870.0994催化反应工程换热器tbe~tai的关系，催化床操作线，换热器操作线，在一定β值下，β↑换热器操作线左移催化反应工程