大气污染防治.ppt

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1、第七章气态污染物控制技术基础（4）气体吸附吸附工艺与设备计算气体催化净化催化作用和催化剂气固催化反应动力学气－固相催化反应器的设计五、催化反应器的设计设计基础1.停留时间决定反应的转化率由催化床的空间体积、物料的体积流量和流动方式决定2.反应器的流动模型活塞流、混合流实际流态介于两者之间反应器内每一点的流态各不相同，停留时间各异不同停留时间的物料在总量中所占的分率具有相应的统计分布－停留时间分布函数工业上，连续釜式反应器——理想混合反应器；径高比大的固定床——活塞流反应器3.空间速度单位时间通过单位体积催化床的反应物料体积经验计算法将催化床作为一个整体利用经验参数设计通过中间实验确定最佳

2、工艺条件不宜高倍放大数学模型法反应的动力学方程＋物料流动方程＋物料衡算＋热量衡算反应热效应小的催化床——等温分布计算转化率较高的工业反应器，温度分布具有明显的轴向温差轴向等温分布计算总分子数不变的反应体系：对于受内外扩散控制的过程：内扩散控制过程，ŋ为内扩散效率；外扩散控制过程，六、固定床反应器1.气固相催化反应器优点:流体接近于平推流，返混小，反应速度较快固定床中催化剂不易磨损，可长期使用停留时间可严格控制，温度分布可适当调节，高选择性和转化率缺点:传热差(热效应大的反应，传热和温控是难点)催化剂更换需停产进行2.气固反应器类型单层绝热反应器结构简单，造价低廉，气流阻力小内部温度分布不

3、均用于化学反应热效应小的场合多段绝热反应器相邻两段之间引入热交换列管式反应器用于对反应温度要求高，或反应热效应很大的场合径向反应器其他反应器薄层床反应器自热式反应器3.固定床的阻力计算颗粒固定床，欧根（Ergun）公式：实际计算应根据温度和流量的变化，将床层分段计算阻力与床高和空塔气速的平方成正比，即与截面积的三次方成反比与粒径成反比与孔隙率的三次方成反比4.反应器类型的选择选择原则：根据反应热的大小和对温度的要求，选择反应器的结构类型在满足温度条件的前提下，尽量提高催化剂的装填率，以提高反应设备的利用率尽量降低反应器阻力，降低能耗反应器应易于操作，安全可靠结构简单，造价低廉，运行与维护

4、费用经济