固定床反应器内的流体流动

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1、 固定床反应器内的流体流动固定床反应器内的流体流动n 催化剂的物理性状 比表面积 指每克催化剂的表面积，记为，单位为m2/g。 空隙率 指催化剂床层的空隙体积与催化剂床层总体积之比，用表示。 表观密度 又称假密度或颗粒密度，即包括催化剂颗粒中的孔隙容积时，该颗粒的密度，记为，单位为g/cm3。 堆积密度 又称填充密度，是对催化反应床层而言。即当催化剂自由地填入反应器中时，包括床层中的自由空间，每单位体积反应器中催化剂的质量。记为，单位可用g/cm3、g/l或kg/m3表示。固定床反应器内的流体流动 n 固定床特性 1.体积相当直径dV：用体积相同的球形颗粒的直径表示非球形颗粒的直径。 球粒：

2、非球粒： VP VP =VS SVVd 36316PVVd面积当量直径da：用面积相同的球形颗粒的直径表示非球形颗粒的直径。 球粒： 非球粒：AP AS=AP SaAd 221PaAd比表面相当直径dS：用比面积相同的球形颗粒的直径表示非球形颗粒的直径。比表面积Sg:m2/m3:单位体积的催化剂所具有的表面积。m2/g:单位质量 的催化剂所具有的表面积。 球粒：非球形颗粒： = 326SSdd326SSddPPVAPPSAVd6 形状系数：用体积相同的球形颗粒的外表面积比上非球形颗粒的外表面积。 1PSSAA 三种直径的关系： dS= dV= SaSd5 . 1 平均直径算术平均直径：调和平均

3、直径：几何平均直径：niiWidxd1niiWidxd11iiidddn固定床当量直径de de=4RH=4 式中：dS:比表面当量直径 流道的润湿周边流道的有效截面积Sedd132n固定床反应器中流体流动特性 流体在固定床中的流动的复杂性 在床层径向，流速分布不均匀，滞流、过渡流、湍流同时存在 径向、轴向返混同时存在。固定床流体流动模型 流体流动由两部分合成：一部分为流体以平均流速沿轴向作理想置换式流动；另一部分为流体的径向和轴向的混和扩散。使气体分布均匀的办法 a.使催化剂各部位阻力相等。 b.采用气体分布器。如分布锥、分配头、设栅板等。 c.附加导流装置。n流体通过固定床的压力降 压降产生原因：摩擦阻力P1：由于流体颗粒表面之间的摩擦产生。局部阻力P2：流体在孔道内的收缩、扩大及再分布所引起的。 压降的计算 P=P1+ P2 = Pa式中混合物的粘度 kg/m.s3023202)1 (75. 1)1 (150LduLduSOGfSOGf 2121iiifiifMyMy 简化式：当时：P=P1 当ReM103时：P=P2设计要求：P15%P操工业上降低压力降的办法：、L0、uOG、dS等。1011fOGfseMudR