一级流固催化反应,在dP=5mm的球形催化剂上进行,床层空隙率ε=0.4,流体线速度为u=0.1m/s,以床层计的反应速率常数k=0.5s-1,计算下列两种情况下外扩散的影响:
(1)流体混合物平均密度ρg=1kg/m3,黏度μ=3×10-5Pa·s,扩散系数为D=4×10-5m2/s。
(2)流体混合物平均密度ρf=103kg/m3,黏度μ=10-3Pa·s,扩散系数为D=8×10-10m2/s。
第1题
在氧化铝为载体的镍催化剂上,进行苯气相加氧反应以生产环己烷,即
C6H6+3H2→C6H12
催化剂为圆柱状,直径和高度均为8mm,颗粒密度为0.9g/cm3,堆积密度为0.6g/cm3,反应混合物以质量速度为1500kg/(m3·h),通过反应器。已知在反应器的某一截面处,反应混合物组成为:C6H61.2%,H292%,环-C6H126.8%。气体温度为180℃,压力为0.10133MPa,反应速率为0.0195mol(环C2H12)/(g(cat)·h),试计算该处催化剂外表面的温度和苯浓度。
根据给定的温度、压力及混合气组成,可以估算出反应气体的物理性质如下:苯的扩散系数D=0.678cm2/s,气体混合物导热系数λg=0.7322kJ/(m·h·℃),混合气体黏度μ=1.161×10-5Pa·s,混合气体平均热容cp=37.24kJ/(kmol·℃),反应热(-△H)=213384J/mol
第2题
乙烯直接水合制乙醇的反应速率式为(-rA)=kcA,在300℃,7MPa,有效扩散系数De=7.04×10-4cm2/s,反应速率常数k=0.09s-1,采用球形颗粒5mm催化剂,试问颗粒内扩散影响程度。
第3题
在直径为2.4mm催化剂颗粒上进行气固催化反应,反应为一级,已知颗粒有效扩散系数De=5×10-5cm2/s,反应物浓度为20mol/m3,测得表观反应速率R=105mol/(m3·(cat)·h)。忽略外部传递阻力,试估计内部传递阻力彭响程度。
第4题
某一气固催化反应,反应速率为(-rA)=kcA,若催化剂体积反应速率(-rA)=10-6mol/(cm3·s),反应物浓度cA=10-2mol/L,如要求内部传递阻力忽略不计‘,则所用催化剂直径为多少?De=10-3cm2/s。
为了保护您的账号安全,请在“上学吧”公众号进行验证,点击“官网服务”-“账号验证”后输入验证码“”完成验证,验证成功后方可继续查看答案!