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擬設計一多段間接換熱式二氧化硫催化氧化反應器,每小時處理原料氣35000m³(標準狀況下),組成為SO₂:7.5%;O₂:10.5%;N₂:82%.采用直徑5mm高10mm的圓柱形催化劑共80m³,取平均操作壓力為0.1216Mpa,平均操作溫度為733K,混合氣體的粘度等于3.4×10^-5Pa.s,密度按空氣計算.

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，基于催化劑顆粒體積計算的反應速率常數(shù)為0.8s^-1，有效擴散系數(shù)為0.013cm²/s，當床層高度為2m時，可達到所要求的轉化率.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.