化学反应工程 课程教案课次17课时2课 型(请打√)理论课√ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其她□授课题目(教学章、节或主题):第 7 章 气固相催化反应流化床反应器7、3 流化床反应过程得计算教学目得、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次)::1、 掌握流化床得基本概念; 2、 掌握流化床得工艺计算;教学重点及难点:重点:固定床催化反应器得特点、类型与设计要求。难点:一维拟均相理想流动模型对反应器进行设计计算。教 学 基 本 内 容方法及手段7、1流化床得基本概念流态化现象:使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体得操作。固体颗粒层与流体接触得不同类型:7.1.1 流化床得基本概念1) 当通过床层得流体流量较小时,颗粒受到得升力(浮力与曳力之与)小于颗粒自身重力时,颗粒在床层内静止不动,流体由颗粒之间得空隙通过。此时床层称为固定床。讲解2) 随着流体流量增加,颗粒受到得曳力也随着增大。若颗粒受到得升力恰好等于自身重量时,颗粒受力处于平衡状态,故颗粒将在床层内作上下、左右、前后得激烈运动,这种现象被称为固体得流态化,整个床层称为流化床。曳力(表面曳力、形体曳力)曳力就是流体对固体得作用力,而阻力就是固体壁对流体得作用力,两者就是作用力与反作用力得关系。表面曳力由作用在颗粒表面上得剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上得压强力扣除浮力部分引起。3)、流化床类似液体得性状(a) 轻得固体浮起;(b)表面保持水平;(c)固体颗粒从孔中喷出;(d)床面拉平;(e)床层重量除以截面积等于压强流化床得优点(1) 颗粒流动类似液体,易于处理、控制;(2) 固体颗粒迅速混合,整个床层等温;(3) 颗粒可以在两个流化床之间流动、循环,使大量热、质有可能在床层之间传递;(4) 宜于大规模操作;(5) 气体与固体之间得热质传递较其它方式高;(6) 流化床与床内构件得给热系数大。流化床得缺点(1)气体得流动状态难以描述,偏离平推流,气泡使颗粒发生沟流,接触效率下降;(2)颗粒在床层迅速混合,造成停留时间分布不均匀;(3)脆性颗粒易粉碎被气流带走;(4)颗粒对设备磨损严重;(5)对高温非催化操作,颗粒易于聚集与烧结流化床得工业应用•第一次工业应用:•192 2年 F r itz W in k ler 获德国专利,1926 年第一台高13 米,截面积 1 2平方米得煤气发生炉开始运转。•目前最重要得工业应用:•SOD(St a n d a rd O il De v elo p ment p a ny) I V 型催化裂...