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土木工程

30万吨/年转化二段绝热固定床反应器设计

时间:2020/10/14 11:52:53  作者:  来源:  查看:0  评论:0
内容摘要: 摘要二氧化硫的转化是生产硫酸的过程中的关键步骤。本文以二氧化硫转化为三氧化硫的反应动力学方程为基础,结合固定床反应器模型,将微分方程转化为差分方程,利用Excel对非线性方程的处理功能,计算出反应器的高度,从中可以看出反应器高度与转化率的关系:随着一段反应器转化率从0提高...

摘要

二氧化硫的转化是生产硫酸的过程中的关键步骤。本文以二氧化硫转化为三氧化硫的反应动力学方程为基础,结合固定床反应器模型,将微分方程转化差分方程,利用Excel对非线性方程的处理功能,计算出反应器的高度,从中可以看出反应器高度与转化率的关系:随着一段反应器转化率从0提高到81%一段反应器高度由需要3.675m,二段反应器转化率从81%增加99%虽然二段反应器转化率仅提高了11%,但反应器高度却需要10.128m本设计以计算固定床反应器高度为主,并设计固定床反应器的体积、段间换热面积、压降等参数,绘制了反应器的设备图。

关键词催化剂 绝热固定床Excel


Abstract

The conversion of sulfur dioxide is a key step in the process of producing sulfuric acid. Based on the reaction kinetics equation of sulfur dioxide into sulphur trioxide as the foundation, combined with the fixed bed reactor model, the difference equation and differential equation can be converted to use Excel processing functions of nonlinear equation, calculate the height of the reactor, we can find that the reactor height and the conversion relationship: with a reactor conversion rate increased from 0 to 81%, a reactor height by the need to 3.675 m, 2 reactor conversion rate increased from 81% to 99%, while the second section of the reactor conversion only increased by 11%, but the reactor height is 10.128 m. This design is given priority to with height calculation fixed bed reactor, and design the volume of a fixed bed reactor, so the heat exchange between parameters such as area, pressure drop, mapped the reactor equipment.

Keywords   Catalyst: adiabatic fixed bed; Excel


目录

摘要I

AbstractII

1绪论1

1.1研究概况及发展趋势综述1

1.1.1我国硫酸工业的现状1

1.1.2国外硫酸发展现状2

1.1.3硫酸工业及发展趋势2

1.1.4二氧化硫转化生产硫酸方法3

2气固相催化反应器分类5

2.1固定床反应器类型5

2.2固定床反应器的优缺点7

3 Excel应用及介绍9

4固定床反应器的设计方法11

4.1 催化反应过程物料衡算11

4.1.1物料衡算依据11

4.1.2 物料衡算基准12

4.1.3反应器进口物料的计算12

4.2催化剂13

4.2.1催化剂的发展13

4.2.2催化剂的性质14

4.3二氧化硫的转化14

4.3.1二氧化硫催化氧化的反应机理14

4.3.2反应特点15

4.3.3本征动力学15

4.3.4催化剂的选取16

4.4二氧化硫催化氧化的工艺流程16

4.4.1工艺流程选择16

4.4.2工艺流程图17

5 绝热固定床反应器的工艺计算19

5.1基本条件19

5.3床层高度计算19

5.4催化剂体积23

5.4.1反应器高度23

5.4.2反应器体积24

5.5 转化工段物料衡算24

5.5.1进反应器一段气体量及成分24

5.5.2出一段气体量及成分(进二段)24

5.5.3出二段气体量及成分25

5.6 反应器各段的热量衡算26

5.6.1反应器一段反应热量26

5.6.2反应器二段反应热量28

5.6.3热量衡算结果29

5.7主要设备选型30

5.7.1总传热系数30

5.7.2传热温差30

5.7.3段间换热量30

5.7.4段间换热面积30

5.8床层压力降30

5.8.1第一段床层压力降32

5.8.2第二段床层压力降32

5.8.3床层总压力降33

6反应器设备图35

设计结论36

参考文献37

 39

40



  


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