空間速度簡稱空速,它表示單位時間內單位體積催化劑所能處理的氣體體積。根據定義,空速表示為V=Q /V式中,V為標準狀態下的空間速度,m/(m2催化劑?h),或h;Q、為標準狀態下初始反應氣體流量,m'/h;Vx為催化劑體積,m2。接觸時間定義為空間速度的倒數で=1/V=V/Q(4-130
(2)轉化率
在計算反應速率時,需要各組分瞬間摩爾流量,但實測各組分的瞬時摩爾流量是困難的,因此常采用反應物的轉化率來表示反應速率。對于流動系統,將組分A的轉化率定義為:NAAN4-131)式中N、分別為組分A的初始流量和瞬時流量,kmolNA=N,將上式微分dNx=ー No dta在流動體系中,組分A的反應速率可用單位催化劑中該組分摩爾流量的減少表示:(4-132) msdn(4-133)Rdn 從款(4-134)式(4-133)、式(4-134)、式(4-135)分別是以單位催化劑體積、單位催化劑反應表面積、單位體化劑質量上某 反應組分摩爾流量變化表示的反應速率。根據這三個式子,可以分別計算出達到某種要求所需的催化劑體積、表面積和質量。
2.催化劑裝量的計算
催化劑裝量的計算方法有數學模型法和經驗計算法兩種
數學模型法 是通過對固定床反應器內流體與顆粒的行為進行“合理”簡化,提出 種物
理型:然后再根據化學反應原理,結合動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞對物理模型進行數學描述,獲得數學模型; 后對數學模型求解以得到所需要的結果。按照上述過程, 應建立數學模型。用催化法凈化氣態污染物,由于廢氣中污染物濃度不高,反應放出的熱量不大,所要求的反應速率也不太高,可把該過程當作 熱過程。為了簡化計算,同時將固定床反應器看成理想置換反應器,采用 簡單的“ 維擬均相理想流動模型”進行理論計算如圖4-33所示,在反應器內取微元體積dWx,其兩端面轉化率為xA和xA+dxA。在微元內作物料衡算:NA-(NA+dn)=(-R,)dvr(4-136)輸入A量 輸出A量=反應消耗A量
滬公網安備31012002006133