[已解决]反应放热对催化剂床层温升的影响

有个疑问：反应放热对催化剂床层温升的影响有多大?
假如，采用的是绝热反应器，每1%的反应物产生85度的温升。那一共有4%的反应物，会产生300-400度的温升，那床层温度呢？有大的影响么？


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影响应该是有的，也应该考虑其他因素

这个低的反应物比例，反应热、床层温升、床层温度那基本是线性的关系。

风雨无阻 发表于 2014-10-12 10:14

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影响应该是有的，也应该考虑其他因素

能举例么？因为我总是误解反应引起的温升和在催化剂床层的温度是一致的。

ylb913 发表于 2014-10-12 10:29

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这个低的反应物比例，反应热、床层温升、床层温度那基本是线性的关系。

有具体的书籍么？

leileienn 发表于 2014-10-12 11:17

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有具体的书籍么？

这关键是原料带入焓值的计算、反应热计算、反应产物带出热的计算（假设一个温度，计算结果热量不平衡时，再调整温度）。
相关数据在很多手册里都有，如《化工工艺设计手册》，下面附图是我计算应用的例子。

反应放热的热量与温度升高没有这种正比例关系吧？反应物增多，热容量相应增大，整体的温升没有同样的倍数关系。

组分复杂比热不好测算呀。

这个和具体反应有关系，不同反应绝热温升不一样的。
一般都是沿轴向的温升，有个“热点”。

吃老虎的猫 发表于 2014-10-13 08:48

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反应放热的热量与温度升高没有这种正比例关系吧？反应物增多，热容量相应增大，整体的温升没有同样的倍数关 ...

那该怎么考虑呀？

leileienn 发表于 2014-10-13 16:14

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那该怎么考虑呀？

以下思路供参考：
1.首先，总体的热量衡算：原料带入的热量+反应放出的热量+反应累积的热量=产物带出的热量+热损失，求出反应累积的总热量。
2.其次，反应累积的总热量反映为催化剂的温升，故，反应累积的总热量=催化剂的热量累积量=催化剂总重*催化剂热容*催化剂温升，从而求得催化剂的温升。
可以建个excel表简单的算一下，便可以找到反应量对床层温度的影响。
给个最佳应助么

吃老虎的猫 发表于 2014-10-13 17:04

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以下思路供参考：
1.首先，总体的热量衡算：原料带入的热量+反应放出的热量+反应累积的热量=产物带出的热 ...

催化剂的温升可以测出来么？

leileienn 发表于 2014-10-13 17:12

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催化剂的温升可以测出来么？

床层温度在轴向和径向是不一致的，具有一定的分布。我们这里计算所用的温度皆应为催化剂床层的平均温度。
如果要测催化剂床层的温度，那么我们只能测的不同点的温度，显然是有差异的。

吃老虎的猫 发表于 2014-10-14 08:29

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床层温度在轴向和径向是不一致的，具有一定的分布。我们这里计算所用的温度皆应为催化剂床层的平均温度。 ...

我们一般会从上到下设置几个测温度的点。中间也会有测热点的温度。这样的热点温度可不可以认为是床层的温升。

leileienn 发表于 2014-10-14 08:47

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我们一般会从上到下设置几个测温度的点。中间也会有测热点的温度。这样的热点温度可不可以认为是床层的温 ...

你所设置个点的温升理论上来讲应该是不一致的。
拿固定床来讲，在床层的轴向上，原料气初始进入床层，可能诱发温度还没有达到，反应速率较低，放热量较小，这样温升可能就较小；沿着轴向向上，进入适宜的反应温度区，反应速率加快，反应放热剧烈，这样温升可能就大；沿着轴向进一步向上，混合气中原料含量降低，温度较高，反应速率较低，反应放热较小，温升可能就较小。
综上，沿着催化剂床层轴向的温升本身也应该是有个分布曲线的，温升也不是一致的。

jacques0920 发表于 2014-10-13 15:56

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这个和具体反应有关系，不同反应绝热温升不一样的。
一般都是沿轴向的温升，有个“热点”。

这个是甲烷化反应的热点温度他和入反应器的反应物浓度、工艺气温度、空速有关系