1、會計學(xué)1沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境(hunjng)學(xué)院學(xué)院大氣污染控制工程課件大氣污染控制工程課件 第六章第六章第一頁，共94頁。第1頁/共94頁第二頁，共94頁。l1. 吸收過程：混合氣體中（氣相中）的吸收質(zhì)向吸收劑中進行質(zhì)量(zhling)傳遞。（氣液）l2. 解吸過程：液相中吸收質(zhì)向氣相逸出的質(zhì)量(zhling)傳遞過程。l （液氣）l3. 相平衡：在一定的溫度、壓力條件下，l吸收的傳質(zhì)數(shù)率=解吸的傳質(zhì)數(shù)率l 氣液兩相達到動態(tài)平衡，簡稱相平衡。l4. 平衡分壓：氣相中的吸收質(zhì)組分的分壓。l5. 溶解度：液相吸收劑所溶解吸收質(zhì)組分的濃度。l（每100kg水中溶解氣體的kg

2、數(shù)）第2頁/共94頁第三頁，共94頁。 常見氣體(qt)的平衡溶解度特點：不同性質(zhì)的氣體在同溫、同壓下的溶解度不同 多數(shù)氣體的溶解度隨溫度升高而下降當(dāng)溫度一定時溶解度隨吸收(xshu)質(zhì)分壓的升高而增大第3頁/共94頁第四頁，共94頁。P*=Ex P*溶質(zhì)組分在氣相中的平衡分壓, Pax溶質(zhì)組分在液相中的摩爾分數(shù)n質(zhì)/(n質(zhì)+n劑) E亨利系數(shù) 亨利系數(shù)(xsh)E值較大表示溶解度較小。一般E值隨溫度的升高而增大。（三）吸收的基本(jbn)理論第4頁/共94頁第五頁，共94頁。 亨利定律的其它形式2. 氣相用平衡分壓，液相用物質(zhì)的量濃度(nngd)表示 P*=c/Hc液相中溶質(zhì)的平衡摩爾濃度,

3、 mol/m3 H亨利系數(shù), mol/m3P 在亨利(hngl)定律適用的范圍內(nèi),H是溫度的函數(shù),而與P*或c無關(guān)。對于一定的溶質(zhì)和溶劑，H值一般隨溫度升高減小。易溶氣體H值較大，難溶氣體H值較小。 第5頁/共94頁第六頁，共94頁。3. 溶質(zhì)在液相和氣相中的濃度分別(fnbi)用摩爾分率x、y表示y*=mx x溶質(zhì)在液相中的摩爾分數(shù) y*與該液相成平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾分數(shù)m亨利系數(shù)，又相平衡常數(shù),無因次 m=E/P P系統(tǒng)(xtng)總壓，值越大，表示溶解度越小。 第6頁/共94頁第七頁，共94頁。第7頁/共94頁第八頁，共94頁。例1 已知在101.3kPa及20 O C時，氨在水中的溶

4、解度數(shù)據(jù)(shj)如下：氣相中氨的分氣相中氨的分壓壓P*/kPa 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.43 3.32 4.23 6.67 9.28 水中氨的溶解水中氨的溶解度度 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 4 5 7.5 10 計算亨利系數(shù)E，指出該溶液服從亨利定律的濃度(nngd)范圍。 P */kpa 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.43 3.32 4.23 6.67 9.28 x/102 0 0.526 1.048 1.563 2.072 2.577 3.077 4.061 5.025 7.352 9.569 E 76.05 76.3 76

5、.8 77.2 77.6 79 81.8 84.2 90.7 97 第8頁/共94頁第九頁，共94頁。第9頁/共94頁第十頁，共94頁。 對非揮發(fā)性吸收劑，氣體混合物經(jīng)過吸收塔后，吸收質(zhì)的減少量等于液相中吸收質(zhì)的增加量，即：G1-G2=L1-L2 吸收時從氣相傳遞到液相的組分量，即單位時間吸收的組分量WA等于氣相中的組分減少量，并等于液相組分的增加量：WA=G1y1-G2y2=L1x1-L2x2任一截面與塔頂之間溶質(zhì)(rngzh)的物料平衡式為GBY-GBY2=LSX-LSX2GBY=LSX+GBY2-LSX2121222111)(1)(yyyGyyyGWA121222111)(1)(xxxL

6、xxxLWA22XGLYXGLYBSBS第10頁/共94頁第十一頁，共94頁。 （一）吸收操作線方程 由于吸收塔的任一界截面上，氣相中溶質(zhì)濃度恒液相的平衡氣相溶質(zhì)濃度，故吸收操作線總是(zn sh)位于平衡線的上方。1111()()SSBBLLLLYXYXXYXGGGG任一截面(jimin)與塔底之間溶質(zhì)的物料平衡式為第11頁/共94頁第十二頁，共94頁。上的吸收推動力。n(3)平衡線與操作線不能相交或相切第12頁/共94頁第十三頁，共94頁。22xGLyxGLy第13頁/共94頁第十四頁，共94頁。GB屬已知條件，因而可通過確定操作線斜率Ls/GB（液氣比）來確定Ls。第14頁/共94頁第十

7、五頁，共94頁。12min*12()SBLYYGXX1111()()SSBBLLLLYXYXXYXGGGG第15頁/共94頁第十六頁，共94頁。21212*121min/)(xmyyyxxyyGL第16頁/共94頁第十七頁，共94頁。第17頁/共94頁第十八頁，共94頁。10. 1012. 106. 0001. 006. 0)(2121minxmyyyGL)/(59410. 13008 . 1)(8 . 12minhmkmolGLGL%0 . 3030. 0010. 18 . 1001. 006. 02211xGLyyx第18頁/共94頁第十九頁，共94頁。2max121minXXYYGLBs

8、第19頁/共94頁第二十頁，共94頁。在氣液兩相接觸時，兩相間有一個(y )相界面，在相界面兩側(cè)分別存在一層穩(wěn)定的滯留膜層，分別稱作氣膜和液膜，氣膜厚度Zg，液膜厚度為Zl。氣液兩個膜層分別將各相主體流與相界面隔開，氣液相質(zhì)量(zhling)傳遞過程是氣相主體流中的吸收質(zhì)先以湍流擴散到氣膜表面，然后再以分子擴散流通過氣膜到相界面，繼而進入液膜，吸收質(zhì)仍以分子擴散方式通過液膜再進入液相主體流中。在吸收質(zhì)量(zhling)傳遞的同時，也存在著相反的質(zhì)量(zhling)傳遞（解吸），兩個不同方向的質(zhì)量(zhling)傳遞一直達到動平衡狀態(tài)時為止。在兩相質(zhì)量傳遞過程中，只有通過氣液膜時，發(fā)生分子擴散阻

9、力；在氣液兩相主體流中由于湍流不存在濃度梯度，因而也就不存在傳質(zhì)阻力。在相界面上，氣液兩相隨時都處于平衡狀態(tài)。相界面第20頁/共94頁第二十一頁，共94頁。（二）吸收傳質(zhì)速率方程 吸收速率：氣體吸收質(zhì)在單位時間內(nèi)通過單位界面而被吸收劑吸收的量。 根據(jù)(gnj)雙膜理論，在穩(wěn)定吸收操作中，吸收質(zhì)的通量（從氣相主體傳遞到界面）等于吸收質(zhì)的通量（從界面?zhèn)鬟f到液相主體）。即：吸收速率（吸收質(zhì)通過氣膜）=吸收速率（吸收質(zhì)通過液膜） 1吸收傳質(zhì)速率方程 一般表達式：傳質(zhì)速率=傳質(zhì)推動力傳質(zhì)系數(shù)(xsh) 或 傳質(zhì)速率=傳質(zhì)推動力/傳質(zhì)阻力 顯然： 傳質(zhì)系數(shù)(xsh)=1/傳質(zhì)阻力CCkPPkNiLiGA第

10、21頁/共94頁第二十二頁，共94頁。（1）分傳質(zhì)速率方程式 描述(mio sh)從一相主體流至氣液兩相接觸表面或從兩相接觸表面至另一相主體流的傳質(zhì)方程式。 氣相分傳質(zhì)速率方程 設(shè)組分是濃度為yA的氣相傳遞到濃度為xA的液相中。 若以PA-PAi或yA-yAi為氣相傳質(zhì)推動力，則氣相分傳質(zhì)速率方程式為： AiAyAyykNAiAGAPPkN第22頁/共94頁第二十三頁，共94頁。PA、PAi分別表示吸收質(zhì)A在氣相主體和相界面上的 分壓，Pa； yA、yAi 分別表示吸收質(zhì)A在氣相主體和相界面上的 摩爾分數(shù)； ky以 為推動力的氣相分傳質(zhì)系數(shù)， Kmol/(m2s); kG以 為推動力的氣相分傳

11、質(zhì)系數(shù)， Kmol/(m2sPa) kG=DAG/ZG其中(qzhng)： ZG 氣膜厚度，m DAG吸收質(zhì)A在氣相中的分子擴散系數(shù)， Kmol/(mspa) AiAyy AiAPP 第23頁/共94頁第二十四頁，共94頁。AAixAxxkNAAiLACCkN第24頁/共94頁第二十五頁，共94頁。*AAyAyykN*AAAGAPPkNAAxAxxkN*AAALACCkN*第25頁/共94頁第二十六頁，共94頁。 2傳質(zhì)系數(shù) 對前面(qin mian)公式和氣液界面上平衡關(guān)系式y(tǒng)Ai=mxAi進行數(shù)學(xué)聯(lián)解，即可得到氣相總傳質(zhì)系數(shù)與氣液相傳質(zhì)分系數(shù)的關(guān)系式，即： 其中： xyykmkK11xxy

12、yxxxmxmmAiAiAiAiAi* 同理可得液相總傳質(zhì)系數(shù)(xsh)與氣、液相傳質(zhì)分系數(shù)(xsh)的關(guān)系式，即： 其中： xyxkmkK111AiAiAiAiAixxyymymyyym*0第26頁/共94頁第二十七頁，共94頁。第27頁/共94頁第二十八頁，共94頁。（xA，yA）AiAAiAyxxxyykkAAixAiAyAxxkyykN第28頁/共94頁第二十九頁，共94頁。（2）解析法 聯(lián)立方程(lin l fn chn)組： 求解可得xA、yA。 AiAiAiAiAAiAyxxmyxxyykk第29頁/共94頁第三十頁，共94頁。率系數(shù)。（3）液相總傳質(zhì)速率系數(shù)。第30頁/共94頁

13、第三十一頁，共94頁。iiixiymxyxxkyyk)()(0156. 00129. 021. 10129. 010512. 110610505. 010601. 04343iiyxyximxymkkykxkx（2）總傳質(zhì)阻力kmolsmkkmKyxy/2202105110621. 111243氣相總傳質(zhì)(chun zh)系數(shù) K y =1/2202=4.5410 -4 kmol/(m 2 s)（1）第31頁/共94頁第三十二頁，共94頁。kmolsmmkkKyxx/182010521. 111061111243第32頁/共94頁第三十三頁，共94頁。（三）化學(xué)(huxu)吸收l化學(xué)吸收的優(yōu)點

14、l溶質(zhì)進入溶劑(rngj)后因化學(xué)反應(yīng)消耗掉，溶劑(rngj)容納的溶質(zhì)量增多l(xiāng)液膜擴散阻力降低l填料表面的停滯層仍為有效濕表面第33頁/共94頁第三十四頁，共94頁。l吸收(xshu)速率l物理吸收(xshu)時l化學(xué)吸收(xshu)時1()AAiAlNK cc()AAAiAlNkCC 相當(dāng)于選取相同的推動力C, 選用(xunyng)不同的傳質(zhì)系數(shù)引入增強系數(shù)第34頁/共94頁第三十五頁，共94頁。5.化學(xué)穩(wěn)定性高，腐蝕性小、無毒性、不易燃；6.價廉易得、易于解吸(jix)再生或產(chǎn)生的富液易于綜合利用。第35頁/共94頁第三十六頁，共94頁。第36頁/共94頁第三十七頁，共94頁。變?yōu)榱蛩徜@

15、化肥。第37頁/共94頁第三十八頁，共94頁。五、吸收(xshu)設(shè)備（一）吸收(xshu)設(shè)備 為了強化吸收過程，降低設(shè)備的投資和運行費用，要求吸收設(shè)備滿足以下基本要求： （1）氣液之間應(yīng)有較大的接觸面積和一定的接觸時間； （2）氣液之間擾動強烈，吸收阻力低，吸收效率高； （3）氣流通過時的壓力損失小，操作穩(wěn)定； （4）結(jié)構(gòu)簡單，制作維修方便，造價低廉； （5）應(yīng)具有相應(yīng)的抗腐蝕和防堵塞能力。 所以，正確地選擇吸收設(shè)備的型式是保證經(jīng)濟有效地分離或凈化廢氣的關(guān)鍵。 分類：目前，工業(yè)(gngy)上常用的吸收設(shè)備的類型主要有表面吸收器、鼓泡式吸收器、噴灑吸收器三大類。第38頁/共94頁第三十九頁，

16、共94頁。 1表面吸收器：凡能使氣液兩相在接觸(jich)表面（靜止液面或流動的液膜表面）上進行吸收操作的設(shè)備均屬表面吸收器。有水平液面的表面吸收器、液膜吸收器、填料吸收器和機械膜式吸收器。 2鼓泡式吸收器：鼓泡式吸收器中氣體以氣泡形式分散于液體吸收劑中。形式很多，基本上分為以下幾類：連續(xù)鼓泡式吸收器、板式吸收器、活動（浮動）填料吸收器（湍球塔）、液體機械攪拌吸收器。主要吸收設(shè)備有板式塔（如泡罩塔、篩板塔、浮閥塔等），湍球塔（即活動填料塔）等。 3噴灑吸收器：該吸收器中液體以液滴形式分散于氣體中。分為三類：空心（噴嘴式）噴灑吸收器、高氣速并流噴灑吸收器、機械噴灑吸收器。主要吸收設(shè)備有噴灑吸收塔

17、、噴射吸收塔和文丘里吸收塔等。第39頁/共94頁第四十頁，共94頁。第40頁/共94頁第四十一頁，共94頁。第41頁/共94頁第四十二頁，共94頁。l噴淋塔第42頁/共94頁第四十三頁，共94頁。l填料(tinlio)塔第43頁/共94頁第四十四頁，共94頁。第44頁/共94頁第四十五頁，共94頁。一、吸附凈化的概念 多孔性固體物質(zhì)具有選擇性吸附廢氣中的一種或多種有害組分的特點。 吸附凈化是利用多孔性固體物質(zhì)的這一特點，實現(xiàn)凈化廢氣的一種方法。（一）吸附凈化法的特點1. 適用范圍 常用于濃度低，毒性大的有害氣體的凈化，但處理(chl)的氣體量不宜過大； 對有機溶劑蒸汽具有較高的凈化效率； 當(dāng)處

18、理(chl)的氣體量較小時，用吸附法靈活方便。第45頁/共94頁第四十六頁，共94頁。2. 優(yōu)點：凈化效率高，可回收有用組分，設(shè)備簡單，易實現(xiàn)自動化控制。3. 缺點：吸附容量小，設(shè)備體積大；吸附劑容量往往有限，需頻繁再生，間歇吸附過程(guchng)的再生操作麻煩且設(shè)備利用率低。4. 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于有機化工、石油化工等部門。 環(huán)境治理方面：廢氣治理中，脫除水分、有機蒸汽、惡臭、HF 、SO2、NOX等。 成功的例子：用變壓吸附法來處理合成氨放氣，可回收純度很高（98%）的氫氣，實現(xiàn)廢物資源化。第46頁/共94頁第四十七頁，共94頁。第47頁/共94頁第四十八頁，共94頁。一般吸附(xf)過程

19、：(1) 物理吸附(xf)：內(nèi)外擴散控制；(2) 化學(xué)吸附(xf)：既有表面動力學(xué)控制，亦有內(nèi)外擴散控制一般來說，外擴散控制的情況較少。（一）外擴散速率吸附(xf)質(zhì)A的外擴散傳質(zhì)速率計算式為： 式中： dMAdt時間內(nèi)吸附質(zhì)從氣相擴散至固體(gt)表面的質(zhì)量，kg/m3； kY外擴散吸附分系數(shù)， kg/ (m2.s)； ap單位體積吸附劑的吸附表面積， m2/ m3；YA，YAi分別為A 在氣相中及吸附劑外表面的濃度，質(zhì)量分數(shù)。AiApYAYYakdtdM第48頁/共94頁第四十九頁，共94頁。（二）內(nèi)擴散速率 式中： kX內(nèi)擴散吸附分系數(shù)， kg/ (m2.s) ； XA，XAi分別為A在

20、固相內(nèi)表面及外表面的濃度，質(zhì)量分數(shù)(fnsh)（三）總吸附速率方程式由于表面濃度不易測定，吸附速率常用吸附總系數(shù)表示 式中：KY，KX分別為氣相及吸附相吸附總系數(shù)，kg/ (m2.s) ； 分別為吸附平衡時氣相及吸附相中A的濃度，質(zhì)量分數(shù)(fnsh) )(AAipXAXXakdtdM)()(AApXAApYAXXaKYYaKdtdMAAXY ，第49頁/共94頁第五十頁，共94頁。 設(shè)吸附過程中吸附質(zhì)在吸附劑上達到平衡時，流動相中的濃度(nngd)與吸附劑上的吸附量成簡單的關(guān)系： 式中：m平衡曲線的斜率。由此得： 可見： 顯然：分吸附系數(shù)與總吸附系數(shù)間的關(guān)系與吸收類似。AAmXYpXpYpYa

21、kmakaK11makakaKpYpXpX111YXKmK第50頁/共94頁第五十一頁，共94頁。NH3在活性炭上的吸附等溫線第51頁/共94頁第五十二頁，共94頁。物理吸附物理吸附化學(xué)吸附化學(xué)吸附1.吸附力范德華力，可是單層吸附力范德華力，可是單層或多層吸附；或多層吸附；2.吸附質(zhì)與吸附劑之間不發(fā)生化吸附質(zhì)與吸附劑之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；學(xué)反應(yīng)；3.吸附過程快，瞬間達到平衡；吸附過程快，瞬間達到平衡；4.放熱反應(yīng)；放熱反應(yīng)；5.吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附力不吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附力不強，吸附可逆。強，吸附可逆。1.吸附力化學(xué)鍵力，單層吸附吸附力化學(xué)鍵力，單層吸附2.吸附有很強的選擇性；吸附有很強的選

22、擇性；3.吸附速率較慢，達到吸附平衡吸附速率較慢，達到吸附平衡需相當(dāng)長時間；需相當(dāng)長時間；4.升高溫度可提高吸附速率；升高溫度可提高吸附速率；5.吸附不可逆。吸附不可逆。第52頁/共94頁第五十三頁，共94頁。第53頁/共94頁第五十四頁，共94頁。第54頁/共94頁第五十五頁，共94頁。吸附劑類型活性炭活性氧化鋁硅膠沸石分子篩4A5A13x堆 積 密 度 (kg/m3)200 -600750 -1000800800800800熱容(KJ/KgK)0.836 -1.2540.836 -1.0450.920.7940.794操 作 溫 度上 限 （ K）423773673873873873平 均

23、 孔 徑 （）15 -2518 - 48224513再 生 溫 度 （K）373 -413473 -523393 -423473 -573473 -573473 -573比 表 面 積 （/g）600-1600210-360600第55頁/共94頁第五十六頁，共94頁?；钚蕴浚菏杷裕Ｓ糜诳諝庵杏袡C溶劑，催化脫除尾氣中SO2、NOX等惡臭物質(zhì)的凈化；優(yōu)點：性能穩(wěn)定、抗腐蝕。缺點：可燃性，因此使用溫度不能超過200，在惰性氣流掩護下，操作溫度可達500?；钚匝趸X：用于氣體干燥，石油氣脫硫，含氟廢氣凈化（對水有強吸附能力）。硅膠：親水性，從水中吸附水份量可達硅膠自身質(zhì)量的50%，而難于(nny

24、)吸附非極性物質(zhì)。常用于處理含濕量較高的氣體干燥，烴類物質(zhì)回收等。（二）工業(yè)(gngy)常用吸附劑第56頁/共94頁第五十七頁，共94頁。合高聚物，以后出現(xiàn)一系列的交聯(lián)共聚物，如聚苯乙烯等。大孔吸附樹脂除了價格較貴外，比起活性炭，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，品種較多，能用于廢水處理，維生素的分離及H2O2的精制等。第57頁/共94頁第五十八頁，共94頁。0322.4 10mfVWNAfl 2. 吸附劑性質(zhì)(xngzh)l比表面積（孔隙率、孔徑、粒度等）第58頁/共94頁第五十九頁，共94頁。n靜活性吸附達到飽和時的吸附量n動活性未達到平衡時的吸附量%100 所用吸附劑量已吸附吸附質(zhì)的質(zhì)量吸附劑的活性第5

25、9頁/共94頁第六十頁，共94頁。 溶劑萃取再生(zishng)活性炭吸附SO2，可用水脫附 置換(zhhun)再生脫附劑需要再脫附 降壓或真空解吸再生l 吸附作用 ，再生溫度 加熱解吸再生第60頁/共94頁第六十一頁，共94頁。(a)吸附(b)解吸第61頁/共94頁第六十二頁，共94頁。第62頁/共94頁第六十三頁，共94頁。第63頁/共94頁第六十四頁，共94頁。第64頁/共94頁第六十五頁，共94頁。第65頁/共94頁第六十六頁，共94頁。第66頁/共94頁第六十七頁，共94頁。第67頁/共94頁第六十八頁，共94頁。n Xe吸附劑達到飽和時的負荷；n 0床層開始吸附的時間；n b達到破

26、點的時間；n e全床達到吸附平衡（飽和）的時間。第68頁/共94頁第六十九頁，共94頁。 0 + 吸附劑原始(yunsh)濃度床層開始吸附(xf)的時間第69頁/共94頁第七十頁，共94頁。 b b e 達到(d do)破點的時間全床達到(d do)吸附平衡（飽和）的時間第70頁/共94頁第七十一頁，共94頁。吸附劑床層中各區(qū)分布(fnb)示意圖第71頁/共94頁第七十二頁，共94頁。到研究吸附床層中濃度變化的情況穿透曲線（透過曲線）。第72頁/共94頁第七十三頁，共94頁。n汽車尾氣的催化凈化一、氣體催化(cu hu)凈化第73頁/共94頁第七十四頁，共94頁。一定能量，這樣使凈化處理的費用

27、增加。第74頁/共94頁第七十五頁，共94頁。exp()EKARTl （二）顯著特征l只能加速化學(xué)反應(yīng)(huxu fnyng)速度，對于正逆反應(yīng)的影響相同，不改變化學(xué)平衡l具有特殊的選擇性（阿累尼烏斯方程）第75頁/共94頁第七十六頁，共94頁。第76頁/共94頁第七十七頁，共94頁。第77頁/共94頁第七十八頁，共94頁。RWAtW衡量催化劑效能大小(dxio)的標(biāo)準(zhǔn)。l工業(yè)中，常把產(chǎn)品量換算為轉(zhuǎn)化率X表示%100物摩爾數(shù)通過催化劑床層的反應(yīng)反應(yīng)物反應(yīng)了的摩爾數(shù)X第78頁/共94頁第七十九頁，共94頁。100B 反應(yīng)所得目的產(chǎn)物摩爾數(shù)通過催化劑床層后反應(yīng)了的反應(yīng)物摩爾數(shù)2. 選擇性: 是指若

28、化學(xué)反應(yīng)在熱力學(xué)上有幾個反應(yīng)方向時，一種催化劑在一定條件下只對其中的一個反應(yīng)起加速作用(zuyng)的特征，表示為：活性-催化劑對提高(t go)產(chǎn)品產(chǎn)量的作用；選擇性-表示催化劑對提高(t go)原料利用率的作用；第79頁/共94頁第八十頁，共94頁。第80頁/共94頁第八十一頁，共94頁。四、氣固催化反應(yīng)動力學(xué)l（一）反應(yīng)過程l氣固催化反應(yīng)一般經(jīng)歷如下五個步驟：l外擴散(kusn)過程：反應(yīng)物從氣相主體到催化劑外表面；l內(nèi)擴散(kusn)過程：催化劑外表面到微孔內(nèi)顆粒內(nèi)表面吸附反應(yīng)；l化學(xué)動力學(xué)控制過程：顆粒內(nèi)表面吸附反應(yīng)產(chǎn)物離開內(nèi)表面；l內(nèi)擴散(kusn)：產(chǎn)物微孔到外表面；l外擴散(k

29、usn)：外表面到氣相主體主氣流微孔固相催化劑粒子示意圖第81頁/共94頁第八十二頁，共94頁。l 吸附過程：反應(yīng)(fnyng)物在催化劑表面上被吸附；l 表面過程：吸附的反應(yīng)(fnyng)物在催化劑表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(fnyng)（表面反應(yīng)(fnyng)過程）；l脫附過程：反應(yīng)(fnyng)產(chǎn)物從催化劑表面上脫附下來。l上述幾步速度最慢（阻力最大）者決定整個過程的總反應(yīng)(fnyng)濃度，這一步稱為控制步驟 第82頁/共94頁第八十三頁，共94頁。（二）催化劑中的濃度(nngd)分布氣流主體(zht)中的濃度催化劑外表面濃度顆粒(kl)中心處的濃度第83頁/共94頁第八十四頁，共94頁。第84頁/共94頁第八十五頁，共94頁。（一）固定床反應(yīng)器l最主要的氣固相催化反應(yīng)器l優(yōu)點: l流體接近于平推流，返混小，反應(yīng)速度較快l固定床中催化劑不易(b y)磨損，可長期使用l停留時間可嚴格控制，溫度分布可適當(dāng)調(diào)節(jié)，高選擇性和轉(zhuǎn)化率l缺點:l傳熱差(熱效應(yīng)大的反應(yīng)，傳熱和溫控是難點)l催化劑更換需停產(chǎn)進行六、氣固催化反應(yīng)器及設(shè)備(shbi)第85頁/共94頁第八十六頁，共94頁。l 一般原則：l根據(jù)催化劑反應(yīng)熱的大小及催化