催化剂失活习题.doc

催化剂失活习题.doc催化剂失活****题
、在固定床催化反应器中，等温下进行二级不可逆反应:
2A^B + R
在反应温度下，反应速率方程为：-々=4(7；。(kmol/h-kg)
失活方程为：-空=
dt
/ m3,流量等于20kmol / h,催化剂用量为1000kgo 试计算：
操作开始时反应器出口组分A的转化率；
操作600h时反应器出口组分A的转化率；
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。,反应器中催化剂的平均活性a = 。
i
2
3
［注意:
在操作条件发生下述变化时，求转化率：
反应气进料流量加倍；
催化剂循环速率加倍；
反应器体积加倍；
］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：一 ％ = kCAa
失活动力学方程为：-匝= kda dt
Xa=0. 5
regenerator
Fao,Cao a=0. 01
催化剂失活****题
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dt
c ", a-e
经过整理可以得到:
_ 32厂°°°5'
孔=1 + 32疽响
t=0 , a=l 时,
32 x= —= a 33
32疽
2, 当 t = 600/?, a = e~3 时，x = =
"l + 32e"
3 从 t=0h 到 f = 600/z 时，叫
32e-og
1 + 32「—山 _ 3-ln(W+32) + 333 一。“79
600 一

反应动力学方程为：-心=上6\0； T
:脱 dCa F’，。dCa
~rA
'仕 kCAa
由于固相全混流，反应器内催化剂活性可由平均活性万代入。这样就得到:
(1)
r = ±ln^ = -ln ka CA a 1-XA
ln—i— = ^^»ka
1