化工设备习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/21 4:28:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

16. 写出气固相催化固定床反应器拟均相一维理想流动模型的数学表达式,并说明其求解步骤。

17. 当气体通过固定颗粒床时,随着气速的增大,床层将发生何种变化?形成流化床时气速必须达到何值?两种流态化的概念是什么?如何判断?

计算题

1. 计算直径3mm、高6mm的圆柱形固体粒子的当量直径dV、dα、dS和形状系数φS。(4.33mm、4.74mm、3.6mm、0.83)

解题思路 2. 某固定床反应器所采用催化剂颗粒的堆积密度与颗粒表观密度分别为828kg/m3和1300kg/m3,该床层的空隙率是多少?(0.363)

解题思路 3. 按下表数据,求催化剂颗粒的调和平均直径

28~335~448~665~1100~150~2>2筛目 5 8 5 00 150 00 00 孔径0.59~0.42~0.30~0.21~0.10~0.10~0.0d/mm 0.42 0.30 0.21 0.15 0.10 0.074 74 xi'/%(质) 4. (0.204mm)

5. 解题思路30.73 20.00 17.07 8.29 10.26 6.34 7.32 6. 在一总长为4米的固定床反应器中,反应气以25000kg/m2·h 的质量流速通过,如果床层中催化剂颗粒的直径为3mm,床层的堆积密度为754kg/m3,催化剂的表观密度为1300kg/m3,流体的粘度为uf=1.8×10-5pa·s ,密度ρf=2.46kg/m3,求:床层的压力降。(358kPa)

解题思路 7. 在一单管固定床反应器内进行氯乙烯合成的动力学实验。反应管直径为φ25mm×2.5mm,催化剂填装高度为25m,床层空隙率为0.45,进口原料气的组成为:C2H446%,HCl54%(mol%),反应器入口温度为413K,压力为常压,空管气速为0.12m/s,试求:(1)原料气体积流量;(2)原料气摩尔流量;(3)原料气质量流速;(4)空间速度和接触时间。((1)3.77×10-5m3/s;(2)1.1×10-5kmol/s;(3)0.111kg/(m2·s);(4)0.317s-1,0.938s)

解题思路 8. 某固定床反应器内进行一氧化反应,其床层直径为101.66mm,催化剂颗粒直径为3.6mm,气体导热系数λf为

5.225×10-5kJ/m·s·K,密度ρf为0.53kg/m3,粘度μf为3.4×10-5Pa·s,气体表观质量流速G为2.65kg/(m2·s)。试计算床层对壁给热系数αt。(7.909×10-2kJ/m2·s·K)

解题思路 9. 有一年产量为5000吨的乙苯脱氢制苯乙烯的装置,是一列管式固定床反应器,化学反应方程式如下: C6H5C2H5→C6H5C2H3+H2 C6H5C2H5→C6H5CH3+CH4

年生产时间为8300h,原料气体是乙苯和水蒸气的混合物,其质量比为1:1.5,乙苯总转化率为40%,苯乙烯选择性为96%,空速为4830h-1,催化剂堆积密度为1520kg/m3,生产中苯乙烯的损失率为1.5%,试求床层催化剂的质量。(1061kg)

解题思路 复习与思考题

1. 从固定床到流化床经历的三个阶段,试用△ P-u的关系在图上加以描述。指出临界流化速度和带出速度的物理意义。

2. 常见的不正常流化床有哪几种?对流化床的操作有何影响? 3. 流化床中质量传递和热量传递有何特点?计算中有哪些需要注意的?

4. 流化床反应器有哪些主要参数?各参数的计算方法和计算中应注意哪些问题?

5. 建立两相模型和鼓泡床模型的意义有哪些?试简要描述。 6. 流化床反应器操作中应注意什么问题?如何优化流化床反应器的操作条件? 复习与思考题

1. 气液相反应的特点是什么?

2. 气液相反应器的类型有哪些,它们各具有什么特点,分别适用于何种情况?

3. 对动力学控制、扩散控制的气液反应,如何选择气液相反应器? 4. 何谓气含率?它的影响因素有哪些? 5. 鼓泡塔内的气体阻力Δp由哪几部分组成?

6. 在鼓泡塔内采取什么措施可增大气液相的接触表面积? 7. 鼓泡塔的传热方式有哪些?

8. 如何根据经验法计算鼓泡塔的工艺尺寸? 9. 如何计算填料塔的塔径和高度?