由直徑為3mm的多孔球形催化劑組成的等溫固定床,在其中進行一級不可逆反應(yīng),基于催化劑顆粒體積計算的反應(yīng)速率常數(shù)為0.8s-1,有效擴散系數(shù)為0.013cm2/s,當(dāng)床層高度為2m時,可達到所要求的轉(zhuǎn)化率.為了減小床層的壓力降,改用直徑為6mm的球形催化劑,其余條件均不變,流體在床層中流動均為層流,試計算:(1)催化劑床層高度;(2)床層壓力降減小的百分率.
苯(B)在釩催化劑上部分氧化成順酐(MA),反應(yīng)為:這三個反應(yīng)均為一級反應(yīng).實驗測得反應(yīng)器內(nèi)某處氣相中苯和順酐的濃度分別為1.27%和0.55%(均為mol%),催化劑外表面溫度為623K,此溫度下,k1=0.0196s-1,k2=0.0158s-1,k3=1.98×10-3s-1,苯與順酐的kGam均為1.0×10-4m3/skg.催化劑的顆粒密度為1500kg/m3,試計算反應(yīng)的瞬間選擇性并與外擴散無影響時的瞬時選擇性相比較.