2.2.4流体在固定床中的流动特性(精)

2.2.4流体在固定床中的流动特性

（一）流体特性

流体在颗粒的空隙中流动很复杂， ∴ 用简单的扩散模型进行模拟。

流动由两部分组成：液体以平均流速沿轴向作理想置换流动；

液体的径向和轴向的混合扩散：分子扩散（层流时）和涡流扩散（湍流时） 根据不同的混合和扩散程度，将两部分迭加。

（二）气体的分布

问题：①ε分布不均→气流分布不均→物料τ不同→各处不同→沟流、短路。

②较大气流进入反应器之初，带有相当大的动能，分股冲入反应器。

使气体通过床层均匀分布的方法：①使催化剂床层各部位阻力相同，催化剂大小均一，装填注意保证各部位数量分布；②消除气流初动能和均匀引导：气流入口处设附加导流装置，如在气流入口处装设：分布头，扩散锥或填入环形、栅板形、球形等惰性填料，或在气流入口处设环形进料管或多口螺旋形进料装置等。

（三）流体流过固定床的压降（摩擦阻力，局部阻力）

利用在空圆管流动压降公式，合理修正：

()a f t P u d l f 2200

ρ=∆P ~l 管长

~t d 管内径

~0u 流体平均流速 在固定床中： ~/l 气体在固定床中的流动途径L f L L =/

~u 气体在孔道中的真正平均流速代入上式ε/O u u =

~d 固定床当量直径S e d d ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=

εε132 2

13220⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆P ερεεu d L

f f f S L 整理得： ()3201ε

ερ-=∆P L d u f S f m 实验测定：()e m R f f = B R f ep m +-=ε1180 f

S ep G d R μ= 0.4~8.1=B 光滑~粗糙