固定床一维对流-扩散-非线性反应方程的数值解析

摘要

考虑内扩散和化学反应联合控制时的情况,将单一固体颗粒的综合速率方程推广到微元体,导出了化学反应项的更适用形式,建立了一维对流-扩散-非线性反应数学模型,求出了该模型的数值解,并以铁矿石的间接还原为例,讨论了不同条件下的反应转化进程. 结果表明,颗粒大小、对流是影响反应转化的重要因素,其影响程度可用Thiele数和传质Pe*数衡量. 由于Thiele数y与反应器长度的平方成正比,而传质Pe*与反应器长度成正比,因此反应器长度也是影响其自身性能的重要因素. 当比值y/Pe*增大时,对流作用下降,气体转化率增高.