化学反应器大作业.doc

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1、化学反应器理论大作业化学反应器理论大作业二氧化硫转换器最优化班级:化研1612学号:2016200162指导教师:文利雄姓名:闫晓宇18/19化学反应器理论大作业二氧化硫转换器最优化反应方程式：SO2＋1/2O2=SO3（放热反应）四段绝热反应器，级间间接换热，常压下反应。1.基础数据•混合物恒压热容Cp＝0.2549[kcal/kgK]•－ΔH=23135[kcal/kmol]•催化剂堆密度ρb＝554[kg/m3]•进口SO2浓度8.0mol%，O2浓度9.0mol%，其余为氮气•处理量131[kmolSO2/hr]，要求最终转化率98

2、％2..动力学方程式中：3.基本要求•在T－X图上，做出平衡线；至少4条等速率线。•以一维拟均相平推流模型为基础，在催化剂用量最少的前提下，求总的及各段的催化剂装量，进出口温度、转化率并在T－X图上标出折线。18/19化学反应器理论大作业•程序用C、Fortran、BASIC语言之一编制。4.讨论•要求的最终转化率从98％变化到99％对催化剂用量的影响；•yo2＋ySO2＝21％，SO2进口浓度在7－9％之间变化，对催化剂装量的影响。一．T-X图绘制平衡线与等反应速率线本次大作业计算程序，使用MATlab编程实现。表1.平衡线所需数据温度/

3、K987.51889.21835.22797.47767.96743.32721.81702.40Xe0.050.10.150.20.250.30.350.4684.41667.37650.90634.65618.32601.54583.84564.55542.480.450.50.550.60.650.70.750.80.85515.17475.21475.21463.63449.41430.53400.84373.810.90.950.950.960.970.980.990.995使用matlab导出的数据作平衡线图，如图所示。图1T-

4、X平衡线图18/19化学反应器理论大作业图2.完整范围内的T—X图图中Rso2的适宜反应范围是420~600℃，但在更高的温度范围内也是会有反应的，即使反应曲线在适宜温度范围以外精确度低，或者反应体系发生变化，此图权当得到更加美观、完整的图，以期反映出整个T-X图的趋势。计算数据如下表：18/19化学反应器理论大作业表2等反应速率线数据R=-1.9489E-5R=-1.6923E-05R=-1.4462E-05R=-1.2098E-05R=-9.8175E-06R=-7.5949E-06R=-5.3765E-06R=-3.0059E-06T

5、/℃Xso2T/℃Xso2T/℃Xso2T/℃Xso2T/℃Xso2T/℃Xso2T/℃Xso2T/℃Xso26200.0616200.1556200.2456200.3316200.4116200.4856200.5536200.6166100.0766100.1696100.2596100.3466100.4296100.5056100.5766100.6426000.0896000.1826000.2726000.3606000.4456000.5246000.5986000.6675900.1005900.1935900.28459

6、00.3735900.4595900.5415900.6185900.6915800.1095800.2025800.2945800.3845800.4725800.5575800.6375800.7145700.1165700.2095700.3025700.3935700.4835700.5705700.6545700.7355600.1195600.2135600.3075600.4005600.4925600.5825600.6695600.7545500.1185500.2145500.3095500.4035500.498550

7、0.5915500.6825500.7725400.1125400.2105400.3075400.4045400.5015400.5975400.6925400.7875300.1005300.2005300.3005300.4005300.5005300.6005300.7005300.8005200.0795200.1835200.2875200.3915200.4955200.5995200.7055200.8115100.0485100.1575100.2665100.3755100.4845100.5945100.7065100

8、.8195000.0035000.1195000.2345000.3505000.4675000.5845000.7035000.824490-0.0604900.0644900