1、催化剂失活习题一、 在固定床催化反应器中,等温下进行二级不可逆反应:在反应温度下,反应速率方程为:失活方程为:进料中组分A的浓度为0.4kmolm3,流量等于20kmolh,催化剂用量为1000kg。试计算:1操作开始时反应器出口组分A的转化率;2操作600h时反应器出口组分A的转化率;3 600h操作阶段内反应器出口组分A的平均转化率。二、 一个流化催化裂化系统(FCC),该系统由两个带有悬浮态的细催化剂的流化床(反应的和再生的)组成,催化剂在装置间连续循环。石油气进入反应器,与催化剂接触并裂化。在反应中碳沉积在催化剂上,使催化剂失活,而在再生器中,碳沉积物被烧去,催化剂活性恢复。现在原料油
2、A的转化率XA为0.5,反应器中催化剂的平均活性。在操作条件发生下述变化时,求转化率:1反应气进料流量加倍;2催化剂循环速率加倍;3反应器体积加倍;注意:未提到的其它因素保持不变,同时假设气体是活塞流,固体是全混流。反应动力学方程为:失活动力学方程为:催化剂失活习题一解:经过整理可以得到:1.当,a=1时,=2.当,时,=3从到时,=二解反应动力学方程为:;由于固相全混流,反应器内催化剂活性可由平均活性代入。这样就得到:(1)(2)当,时,得到由固体全混流知道,催化剂活性可由全混流公式:(3)代入(3)式中,得到(4)由已知条件得到;由,不变,从而,当,不变,代入(4)式得到,再代入(2)式:反应器体积,代入(4)式,得到;随之,一起代入(2)式得到得到说明该反应器,体积增大对反应本身无明显影响。