Процессы и аппараты газоочистки. Ветошкин А.Г. - 152 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

152
где F
ч
— внешняя поверхность частицы катализатора; (β
г
— коэффициент
массоотдачи; C
A
,
СAр
— концентрации компонента А в газовом потоке и его
равновесная на поверхности частицы катализатора соответственно.
В области химической кинетики скорость необратимой (обратимой)
реакции первого порядка определяется по уравнениям
r
A
= kC
Aр
или r
A
= k(C
A
- C
Aр
). (6.2)
Для необратимой реакции n-го порядка уравнение имеет вид:
r
A
= kC
A
n
. (6.3)
Для внутридиффузионной области и реакции первого порядка сум-
марную скорость каталитического процесса находят, комбинируя уравне-
ние массопередачи (6.1) с уравнением диффузии и реакции внутри части-
цы:
ЭkC
d
dG
V
A
A
ч
0
.
1
=
τ
. (6.4)
Для частиц катализатора цилиндрической формы получают:
0
/1)/(
1
.
1
A
гчч
A
ч
C
kЭVFd
dG
F
βτ
+
=−
(6.5)
или
0
//1
1
.
1
A
чгч
A
ч
C
FVkЭd
dG
V
βτ
+
=
. (6.6)
Для шарообразных частиц радиусом r:
0
/3/1
1
.
1
A
г
A
ч
C
kЭrd
dG
F +
=−
βτ
(6.7)
или
0
3//1
1
.
1
A
г
A
ч
C
rkЭd
dG
V
βτ
+
=
, (6.8)
где V
ч
— объем частиц катализатора; k — константа скорости реакции, от-
несенная к 1 м
3
катализатора; Э =
Aг
A
CС / ,
А
С — средняя концентрация
компонента
А внутри поры; С
Аг
— максимально возможная концентрация
компонента
А у поверхности катализатора; С
А0
— начальная концентрация
компонента
Каталитические реакторы могут быть с неподвижным, движущимся и
псевдоожиженным слоем катализатора (рис. 5.20). Они работают по прин-
ципу идеального вытеснения или идеального смешения. Для определения
размеров реакторов производят кинетические расчеты, а также расчет ма-
териальных и тепловых балансов. 
где Fч — внешняя поверхность частицы катализатора; (βг — коэффициент
массоотдачи; CA, СAр — концентрации компонента А в газовом потоке и его
равновесная на поверхности частицы катализатора соответственно.
    В области химической кинетики скорость необратимой (обратимой)
реакции первого порядка определяется по уравнениям
         rA = kCAр или rA = k(CA - CAр).                     (6.2)
Для необратимой реакции n-го порядка уравнение имеет вид:
         rA = kCAn.                                          (6.3)
    Для внутридиффузионной области и реакции первого порядка сум-
марную скорость каталитического процесса находят, комбинируя уравне-
ние массопередачи (6.1) с уравнением диффузии и реакции внутри части-
цы:
                            1 dG A
                              .    = kC A0 Э .              (6.4)
                           V ч dτ
Для частиц катализатора цилиндрической формы получают:
             1 dG A           1
         −     .    =                       C A0            (6.5)
             Fч dτ    Fч /(kЭVч ) + 1 / β г
или
                 1 dG A            1
                   .    =                      C A0 .       (6.6)
                V ч dτ    1 / kЭ + Vч / β г Fч
      Для шарообразных частиц радиусом r:
                    1 dG A            1
                −     .    =                   C A0         (6.7)
                    Fч dτ    1 / β г + 3 / kЭr
или
          1 dG A           1
            .    =                   C A0 ,                 (6.8)
         V ч dτ    1 / kЭ + r / 3β г
где Vч — объем частиц катализатора; k — константа скорости реакции, от-
несенная к 1 м3 катализатора; Э = С A / C Aг , С А — средняя концентрация
компонента А внутри поры; САг — максимально возможная концентрация
компонента А у поверхности катализатора; СА0 — начальная концентрация
компонента
    Каталитические реакторы могут быть с неподвижным, движущимся и
псевдоожиженным слоем катализатора (рис. 5.20). Они работают по прин-
ципу идеального вытеснения или идеального смешения. Для определения
размеров реакторов производят кинетические расчеты, а также расчет ма-
териальных и тепловых балансов.




                                                 152

Страницы