即
?4D2?2.38,得πD2=9.50m2
代入下式L=
4VR
(1??)?D24?0.72
(1?0.92)9.50 =
=3.79m ④床层阻力雷诺准数 Rem=
dsuo?
?(1??)5?10?3?1.52?1.25 = ?52.78?10?(1?0.92) =4272 摩擦阻力系数:?m?150?1.75 Rem =1.79
2?mL?uo(1??) 计算压降?P? 3dm?1.79?3.79?1.25?1.522?(1?0.92) =
5?10?3?(1?0.92)3 =402.75Pa
7 将处理量为25mol/min的某一种污染物送入催化反应器,要求达到74%的转化率。假定采用长6.lm,直径为3.8cm管式反应管,试求所需催化剂量及反应管数。设反应速度为RA=-0.15(1-XA),单位:kmol/(催化剂min),催化剂的填充密度为580kg/m3。 解:由式11.28
XAfdxWA =? 得 oYA?sNAO 催化剂质量W=?sNAO?XAFodxA YA-3
=580×25×10
?0.74odxA
?0.15(1?XA) =130kg/min
催化剂体积用量:由W=ρsVR得
VR=W/ρs=130/580=0.224m3/min
? 单管体积:VD2L?3.14/4×(3.8×10-2)2×6.1
4 =6.9×10-3m3 n=VR/V=0.224/6.9×10-3
=33
8 为减少SO2排放,拟用一催化剂将SO2转化为SO3。已知:进入催化器的总气量为7320kg/d,SO2的质量流速为230kg/d,进气温度为250℃。假如反应是绝热反应,并要求不大于SO2的允许排放量56.75kg/d,试计算气流出口温度为多少。SO2氧化成SO3的反应热QSO2是171667J/mol,废气热容是3.475J/(gK)。 解:因为反应为绝热反应所以qB=0
反应后混合气体质量:反应式为SO2+1/202=SO3 反应的SO2量:230-56.75=173.25kg/d 所以产生的SO3量:173.25×80/64=216.56kg/d
则反应后混合气体流量:7320-230+56.7+216.56=7363.31kg/d 代入式11.29NrCpmdT=NToYAOdXA(-△HR)
7363.31×3.475dT=7320×320/7320dXA(-171667/64) 25587.5dT=616928.28dXA 且XAf=(230-56.75)/230=75.33% 代入上式并两边积分得:
(T出-250)25587.51=616928.28×75.33% 得T出=268.16℃