题目
拟设计一固定床反应器,在350℃下等温进行一气固催化反应,可视为一级不可逆反应。纯A气体以Q=100m3/h得流量通过催化剂床层。此时外扩散阻力可忽略不计。已知催化剂为球形颗粒,直径为4mm,床层堆积密度为1300kg/m３,床层空隙率为0。4。26。 一级气固催化反应,在消除了内、外扩散阻力后,测得如下数据:Ｔ(℃)CA(moｌ/L)(—ＲA)(ｍoｌ／Ｌcat。s)3001。1３50１2现将这种催化剂装在固定床中进行等温反应(300℃),可视为活塞流。在进料流量为3、6m３/h(此时外扩散可忽略不计)时,反应器出口转化率为80%。已知颗粒直径为5mm,球形,催化剂量为100kg,颗粒密度,求:(1)300℃时得内扩散有效因子η值(2)若将反应温度提高到350℃,出口转化率仍为80%,求催化剂装填量。
拟设计一固定床反应器,在350℃下等温进行一气固催化反应,可视为一级不可逆反应。纯A气体以Q=100m3/h得流量通过催化剂床层。此时外扩散阻力可忽略不计。已知催化剂为球形颗粒,直径为4mm,床层堆积密度为1300kg/m３,床层空隙率为0。4。
26。 一级气固催化反应,在消除了内、外扩散阻力后,测得如下数据:
Ｔ(℃)
CA(moｌ/L)
(—ＲA)(ｍoｌ／Ｌcat。s)
300
1
。1
３50
１
2
现将这种催化剂装在固定床中进行等温反应(300℃),可视为活塞流。在进料流量为3、6m３/h(此时外扩散可忽略不计)时,反应器出口转化率为80%。已知颗粒直径为5mm,球形,催化剂量为100kg,颗粒密度,求:
(1)300℃时得内扩散有效因子η值
(2)若将反应温度提高到350℃,出口转化率仍为80%,求催化剂装填量。
题目解答
答案
解:
解析
步骤 1：计算300℃时的反应速率常数
根据题目给出的数据，300℃时的反应速率常数 $k_{300}$ 可以通过反应速率 $(-R_A)$ 与反应物浓度 $C_A$ 的比值计算得出。
步骤 2：计算300℃时的内扩散有效因子
根据题目给出的反应器参数，计算300℃时的内扩散有效因子 $\eta$。
步骤 3：计算350℃时的反应速率常数
根据题目给出的数据，350℃时的反应速率常数 $k_{350}$ 可以通过反应速率 $(-R_A)$ 与反应物浓度 $C_A$ 的比值计算得出。
步骤 4：计算350℃时的催化剂装填量
根据350℃时的反应速率常数 $k_{350}$ 和300℃时的内扩散有效因子 $\eta$，计算350℃时的催化剂装填量 $W_{350}$。
根据题目给出的数据，300℃时的反应速率常数 $k_{300}$ 可以通过反应速率 $(-R_A)$ 与反应物浓度 $C_A$ 的比值计算得出。
步骤 2：计算300℃时的内扩散有效因子
根据题目给出的反应器参数，计算300℃时的内扩散有效因子 $\eta$。
步骤 3：计算350℃时的反应速率常数
根据题目给出的数据，350℃时的反应速率常数 $k_{350}$ 可以通过反应速率 $(-R_A)$ 与反应物浓度 $C_A$ 的比值计算得出。
步骤 4：计算350℃时的催化剂装填量
根据350℃时的反应速率常数 $k_{350}$ 和300℃时的内扩散有效因子 $\eta$，计算350℃时的催化剂装填量 $W_{350}$。