The multi-scale CFD model of gas-solid catalytic fluidized bed reactor and the simulation in two classical reaction systems

摘要

气固催化反应在化学工程领域中占据绝对的主导地位。流化床反应器以其高效的传质传热性能而受到人们青睐。随着流化床技术的不断革新与突破，气固催化反应也越来越多开始采用流化床技术。然而气固催化流化床反应器中的多尺度传质传热现象明显，这制约着反应器的性能和反应器的进一步放大、开发和优化，因此建立描述气固催化流化床的多尺度耦合模型具有重要意义。 本文首先结合反应机理和参考文献建立了介观层次的颗粒模型，并对单个颗粒的催化反应性能进行分析。结果表明：所建立模型的预测数据能够与实验数据定性吻合。随着催化剂粒径减小，在颗粒内的各组分质量分数梯度也相应降低。反应1的平均反应速率总低于表面反应速率，反应2则相反。反...