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空間速度簡稱空速，它表示單位時間內(nèi)單位體積催化劑所能處理的氣體體積。根據(jù)定義，空速表示為V=Q /V式中，V為標準狀態(tài)下的空間速度，m/(m2催化劑?h)，或h;Q、為標準狀態(tài)下初始反應氣體流量，m＇/h;Vx為催化劑體積，m2。接觸時間定義為空間速度的倒數(shù)で＝1/V＝V/Q(4-130

(2)轉化率

在計算反應速率時，需要各組分瞬間摩爾流量，但實測各組分的瞬時摩爾流量是困難的，因此常采用反應物的轉化率來表示反應速率。對于流動系統(tǒng)，將組分A的轉化率定義為:NAAN4-131)式中N、分別為組分A的初始流量和瞬時流量，kmolNA=N,將上式微分dNx＝ー No dta在流動體系中，組分A的反應速率可用單位催化劑中該組分摩爾流量的減少表示:(4-132) msdn(4-133)Rdn 從款(4-134)式(4-133)、式(4-134)、式(4-135)分別是以單位催化劑體積、單位催化劑反應表面積、單位體化劑質量上某 反應組分摩爾流量變化表示的反應速率。根據(jù)這三個式子，可以分別計算出達到某種要求所需的催化劑體積、表面積和質量。

2.催化劑裝量的計算

催化劑裝量的計算方法有數(shù)學模型法和經(jīng)驗計算法兩種

數(shù)學模型法 是通過對固定床反應器內(nèi)流體與顆粒的行為進行“合理”簡化，提出 種物

理型:然后再根據(jù)化學反應原理，結合動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞對物理模型進行數(shù)學描述，獲得數(shù)學模型; 后對數(shù)學模型求解以得到所需要的結果。按照上述過程， 應建立數(shù)學模型。用催化法凈化氣態(tài)污染物，由于廢氣中污染物濃度不高，反應放出的熱量不大，所要求的反應速率也不太高，可把該過程當作 熱過程。為了簡化計算，同時將固定床反應器看成理想置換反應器，采用 簡單的“ 維擬均相理想流動模型”進行理論計算如圖4-33所示，在反應器內(nèi)取微元體積dWx，其兩端面轉化率為xA和xA+dxA。在微元內(nèi)作物料衡算:NA-(NA+dn)=(-R,)dvr(4-136)輸入A量 輸出A量＝反應消耗A量