故≈1,反之,當(dāng)大時(shí),表示催化劑顆粒大,Ky/Da大,說明化學(xué)反應(yīng)速率快,內(nèi)擴(kuò)散的影響不容忽提,此時(shí)7遠(yuǎn)小于1,如ン3,則=1/在催化劑顆粒內(nèi)都等溫的情況下,對于大多數(shù)氣固催化反度,可用一個(gè)簡單的標(biāo)準(zhǔn)來判斷內(nèi)了散的影即當(dāng)RKND1或RD時(shí),內(nèi)擴(kuò)散的影響可以忽略不計(jì)。又由于K不易測得,此判斷式又常以實(shí)測的反應(yīng)速率表示,即R<1(4-127)
C此時(shí),內(nèi)擴(kuò)散可以忽略工業(yè)顆粒催化劑的7值一般為0.2~08外擴(kuò)散控制的速率方程如圖428所示,此時(shí)為外擴(kuò)散控制,對于一級不可逆反應(yīng)有ra=K,.(C-C(4-128)式中,K。為以濃度差為推動力的外擴(kuò)散吸收系數(shù),m/h;S.為單位體積催化床層中顆粒的外表面,m/m催化反應(yīng)器及其設(shè)計(jì)
(-)催化反應(yīng)器
催化轉(zhuǎn)化法凈化氣態(tài)所采用的氣固相催化反應(yīng)器主要有固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器兩大
類,面以固定床應(yīng)用最為廣泛。因此,這里主要介紹固定床反應(yīng)器及其設(shè)計(jì)。固定床反應(yīng)器的主要優(yōu)點(diǎn)在于其反應(yīng)速率較快,催化劑用量較少,操持方便(流體停留時(shí)間可以嚴(yán)格控制,溫度分布可以適當(dāng)調(diào)節(jié)),催化劑不易磨損。缺點(diǎn)主要是傳熱性能差