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板波纹催化剂的设计及其性能研究

胡俊文

  规整催化剂已在废气、尾气处理中得到广泛应用,与传统的散堆催化剂相比,具有压力降低、流体分布均匀、传质效率高、抗尘防堵等优点。硫酸生产系统中的SO_2催化转化段受压力降影响较大,进行低阻力SO_2转化催化剂床层的开发和应用,对于降低床层压力降、提高系统生产能力、节省能量具有重要意义。本文以分离工程领域广泛应用的波纹类填料为基础,以钒催化剂为研究对象,并结合催化剂的自身特性,设计开发出一种新型规整催化剂一板波纹催化剂。板波纹催化剂在反应器床层中受正向压力,不易发生碎裂。实验表明,其机械强度可以达到15kg/cm~2,能够满足工业生产的要求。成型压力对其机械强度有一定影响,随着压力增大,机械强度逐渐增加,但达到10MPa后变化较小。本文对板波纹催化剂的压力降特性进行了研究。结果表明,采用板波纹催化剂能有效降低催化剂床层的压力降,在相同空隙率条件下,其压力降只有散堆床层的1/10~1/5。板波纹催化剂的压力降与波纹仰角、波纹倾角、波峰高、平板厚度等因素有关,其压力降符合下式:纠4加高’4六分L--阡’本文还对板波纹催化剂的外部传质性能进行了研究。在较小气速下,流体在板波纹催化剂床层中就能达到强烈的湍流状态。在400<Re<1200范围内,流速的增大对外部传质因子没有多大的影响。板波纹催化剂的外部传质因子关联式为:i_p=0.0351Re~(-0.0605)。四川大学硕士学位论文对板波纹催化剂效率因子的理论计算表明,对于一级不可逆反应:A+B,在同一*m<1<模数下,效率因子:圆柱形(球形)<**P<薄片,且**P效率因子的变化规律和颗粒型催化剂类似。板波纹催化剂的几何形状参数,如波峰高、波纹仰角等对其效率因子有一定影响。……   
[关键词]:规整催化剂;钒催化剂;压力降;传质系数
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:四川大学2001年
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