ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы Хэлла — Смита и Ирвина — Олсона—Смита из "Основы проектирования каталитических реакторов" Из давно применяющихся методов здесь следует упомянуть методы Хэлла и Смита а также Ирвина, Олсона и Смита , опубликованные в 1949 и 1951 гг. Описываемые методы ставили своей задачей определение длины слоя катализатора, необходимого для получения заданной степени превращения, а также вычисление степени превращения для заданной длины слоя как функции таких параметров, как скорость потока, исходный состав вещества, температура и давление на входе реактора. Расчеты проводились для неизотермического и неадиабатического процессов. В этом случае, вследствие потока тепла через стенки реактора, возникает поперечный температурный градиент, причем разность температур в радиальном направлении может быть значительной. Необходимо иметь возможность определения температурного профиля в осевом, и радиальном направлениях. Для получения данных, необходимых для проектирования, и прежде всего скорости реакции как функции температуры, давления, состава, а также эффективного коэффициента теплопроводности, требовались соответствующие экспериментальные исследования. В настоящее время теория и эксперимент, относящиеся к проблемам теплопроводности, получили значительное развитие. До недавнего времени, однако, эти данные были довольно ненадежными, а соответствующие методы расчета еще и сегодня нельзя считать достаточно завершенными. [c.153] Как видно из рисунка, после того как степень превращения превысит несколько процентов, прирост скорости реакции значительно уменьщается. Это можно объяснить тем, что при больших степенях превращения изменившийся газовый состав приводит к изменению скорости реакции. На рис. П-7 показаны расхождения между результатами измерений и расчетами по кинетическому уравнению, которое описывает область малых степеней превращения. [c.154] Конвективный теплообмен между катализатором и газом учитывается. [c.156] Можно принять, что первые и вторые производные обеих температур одинаковы в обоих направлениях, т, е. [c.156] Величину можно найти, определив производные графическим путем. [c.156] При приближении к стенкам трубы величина .эф обнаруживает тенденцию к уменьшению. Среднее значение .эф в рассматриваемых условиях. можно принять равным 0,298 ккал м-ч- град). [c.156] Правильное определение температуры в этой области имеет большое значение, так как количество протекающего газа, приходящееся на единицу расстояния по радиусу, значительно больше у стенки, чем аналогичная величина на оси трубы. Ввиду этого для пристенной области следует брать значения Хэф, меньшие, чем те, которые приведены на стр. 156. Выявившиеся здесь несоответствия указывают на необходимость дополнительного изучения эффективной теплопроводности и модификации метода Гроссмана. [c.159] При больших скоростях потока величина кэфЦсрО) не зависит от модифицированного критерия Рейнольдса. [c.160] Результаты эксперимента указывают на резкое падение скорости потока вблизи стенки, вследствие чего может уменьшаться величина Хэф1 СрО). Вплоть до точки, отвечающей отношению г/го = 0,7, тенденция к уменьшению величины Хэф/[срС) не наблюдается. Точный анализ влияния массовой скорости О на величину Яэф наталкивается на трудности, так как величина О может не совпадать с Оср. [c.160] Результаты, полученные путем решения дифференциального уравнения, должны согласовываться с экспериментом. Если этого нет, данные, взятые из рис. П-14, должны быть скорректированы. [c.161] На рис. П-15 представлено распределение температур в зависимости от высоты слоя и радиального положения при массовой скорости потока, равной 1190 кгЦм -ч). Сплошные кривые соответствуют опытным данным, а пунктир — расчетным, основанным на скорректированных величинах ХэфЦсрО). Для определения температуры в реакторе нет необходимости знать величину Яэф достаточно располагать величиной Хэф/(СрО). [c.161] Однако для решения уравнения необходимо задаться значением постоянной скорости потока в выражении ГрРрАЯср 0-1. Принятая скорость равна Оср. [c.161] Вернуться к основной статье