合成氨催化剂颗粒的多组分反应-扩散模型计算

蒋文超; 张海涛; 马宏方; 李涛

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基于合成氨反应,利用COMSOL软件建立催化剂颗粒三维多组分反应-扩散模型并进行了验证,模型验证结果与单组分扩散模型结果差距很小;不同形状催化剂的内表面利用率接近,可按照等比外表面积球体进行计算。基于反应器的不同位置对A301催化剂催化过程进行模拟,结果表明:温度、颗粒大小以及反应进程是影响催化剂内扩散效率因子的重要因素。不同反应阶段的扩散效应差异较大,在反应速率较快且内扩散阻滞大的初期,通过减小催化剂粒径提高其内扩散效率因子效果明显,催化剂粒径和内扩散效率因子几乎呈线性负相关关系;反应中后期由于接近化学平衡,催化剂内扩散效率因子可维持在0.95以上的较高水平,且反应对温度和颗粒大小变化不敏感,此时可选取较大粒径催化剂以降低床层压降。

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来源
《华东理工大学学报：自然科学版》 |2022年第6期|723-729|共7页
作者
蒋文超; 张海涛; 马宏方; 李涛;
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作者单位

华东理工大学大型工业反应器工程教育部工程研究中心;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类化工动力学;
关键词
合成氨催化剂; 反应-扩散; 内扩散效率因子; 反应器; 模型优化;

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