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空間速度簡稱空速，它表示單位時(shí)間內(nèi)單位體積催化劑所能處理的氣體體積。根據(jù)定義，空速表示為V=Q /V式中，V為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空間速度，m/(m2催化劑?h)，或h;Q、為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下初始反應(yīng)氣體流量，m＇/h;Vx為催化劑體積，m2。接觸時(shí)間定義為空間速度的倒數(shù)で＝1/V＝V/Q(4-130

(2)轉(zhuǎn)化率

在計(jì)算反應(yīng)速率時(shí)，需要各組分瞬間摩爾流量，但實(shí)測各組分的瞬時(shí)摩爾流量是困難的，因此常采用反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率來表示反應(yīng)速率。對(duì)于流動(dòng)系統(tǒng)，將組分A的轉(zhuǎn)化率定義為:NAAN4-131)式中N、分別為組分A的初始流量和瞬時(shí)流量，kmolNA=N,將上式微分dNx＝ー No dta在流動(dòng)體系中，組分A的反應(yīng)速率可用單位催化劑中該組分摩爾流量的減少表示:(4-132) msdn(4-133)Rdn 從款(4-134)式(4-133)、式(4-134)、式(4-135)分別是以單位催化劑體積、單位催化劑反應(yīng)表面積、單位體化劑質(zhì)量上某 反應(yīng)組分摩爾流量變化表示的反應(yīng)速率。根據(jù)這三個(gè)式子，可以分別計(jì)算出達(dá)到某種要求所需的催化劑體積、表面積和質(zhì)量。

2.催化劑裝量的計(jì)算

催化劑裝量的計(jì)算方法有數(shù)學(xué)模型法和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法兩種

數(shù)學(xué)模型法 是通過對(duì)固定床反應(yīng)器內(nèi)流體與顆粒的行為進(jìn)行“合理”簡化，提出 種物

理型:然后再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，結(jié)合動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞對(duì)物理模型進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，獲得數(shù)學(xué)模型; 后對(duì)數(shù)學(xué)模型求解以得到所需要的結(jié)果。按照上述過程， 應(yīng)建立數(shù)學(xué)模型。用催化法凈化氣態(tài)污染物，由于廢氣中污染物濃度不高，反應(yīng)放出的熱量不大，所要求的反應(yīng)速率也不太高，可把該過程當(dāng)作 熱過程。為了簡化計(jì)算，同時(shí)將固定床反應(yīng)器看成理想置換反應(yīng)器，采用 簡單的“ 維擬均相理想流動(dòng)模型”進(jìn)行理論計(jì)算如圖4-33所示，在反應(yīng)器內(nèi)取微元體積dWx，其兩端面轉(zhuǎn)化率為xA和xA+dxA。在微元內(nèi)作物料衡算:NA-(NA+dn)=(-R,)dvr(4-136)輸入A量 輸出A量＝反應(yīng)消耗A量