Минусы реакторов со стационарным слоем катализатора. Лекция 7

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Минусы
реакторов
со
стационарным
слоем
катализатора
1. Большие градиенты температур по сечению и высоте
слоя катализатора.
2. Большое гидравлическое сопротивление слоя
катализатора.
3. Падение активности катализатора в ходе
эксплуатации и
необходимости
периодической
регенерации катализатора.
Плюсы реакторов со стационарным слоем катализатора
1. Простота конструкции и обслуживания реактора.
2. Могут работать в широком диапазоне нагрузок по
газу.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

Плюсы
1. Малый градиент температур.
2. Высокий коэффициент теплопередачи.
3. Малое гидравлическое сопротивление.
4. Непрерывная регенерация частиц катализатора.
Минусы
1. Высокая эрозия внутренних устройств частицами
катализатора.
2. Реактор может работать только в узком диапазоне
нагрузок по газу.

14.

Квазигомогенная модель реактора с неподвижным
слоем катализатора.
Учет радиальных градиентов концентраций и
температур.
Квазигомогенная модель реактора предполагает, что
содержимое реактора представляет из себя некоторую
гомогенную среду, теплофизические свойства которой
являются средними между свойствами реакционного газа
и катализатора.
1 dC d 2 C
d 2C
dC
w
DL 2 DR
r (C ) 0
2
dl
dl
R dR dR

15.

1 dt dt 2
dt 2
dt
L 2 R
2 w C p Hr (C ) 0
dl
dl
R dR dR
Частичные случаи
Если L >> d, то DL = 0; λL= 0. В этом случае
пренебрегают продольной диффузией.

16.

Метод единичного реактора
G- удельный расход реакционной массы
f – площадь сечения реактора
δ – удельная поверхность катализатора
F – площадь поверхности катализатора
dF dV
dF f dh

17.

KA – коэффициент массопередачи компонента А
РА – Парциальное давление компонента А в потоке
Р’А – Парциальное давление компонента А
поверхности катализатора
dGA K A ( PA PA ) f dh
Считая Р’А = 0
dGA K A PA f dh
у

18.

K A PОБЩ M cp H
dX A
0 (1 X A )
G
XA
H – высота слоя катализатора
Mcp – средняя молекулярная масса
G – удельный расход газовой фазы
H
G
K A PОБЩ M cp
XA
dX A
0 (1 X A )
H HA NA