烃类蒸气转化工程PDF电子书下载

前言 1

主要符号一览表 1

第一章烃类蒸汽转化热力学及物料、热量计算 1

目录 1

二、平衡常数的计算 （1 2

二、石脑油蒸汽转化动力学 （9 3

第一节烃类蒸汽转化反应的化学计量关系 3

一、化学计量关系与关键组分数 3

二、独立反应数和独立反应 7

第二节烃类蒸汽转化反应的热力学特征 10

一、反应热效应 10

三、影响平衡常数准确性的因素 15

四、平衡组成 16

第三节烃类蒸汽转化的物料计算 21

一、氢碳比的计算 21

第三节流程设计与简介 （1 27

二、转化反应器物料衡算 27

三、二段转化炉补加空气量的计算 30

四、转化炉出口气体成分分析数据正确与否的判别 32

五、转化优劣的评价 33

六、烟气成分计算 37

第四节烃类蒸汽转化的热量计算 40

一、石脑油生成焓的计算 40

二、热量计算 46

第五节单耗计算及其评述 47

一、表达式及计算框图 48

二、计算实例 51

三、关于单耗指标的评述 61

参考文献 64

第二章烃类蒸汽转化催化剂与动力学 65

第一节烃类蒸汽转化催化剂 66

一、转化催化剂的工业要求 67

二、催化剂组成 68

三、催化剂的制备与还原 72

四、催化剂的中毒与再生 75

第二节烃类蒸汽转化反应动力学 77

一、甲烷蒸汽转化反应本征动力学 78

二、内外扩散对甲烷蒸汽转化反应的影响 81

三、烃类蒸汽转化宏观动力学 84

第三节石脑油蒸汽转化反应机理和动力学 88

一、反应机理 88

第四节析炭 95

一、析炭热力学 96

二、转化管析炭分析 99

参考文献 103

第三章烃类蒸汽转化过程设计 105

第一节工艺条件选择 106

一、压力 106

二、温度 111

三、水碳比 113

四、空速 115

第二节反应器型式选择 116

一、外供热管式反应器 117

二、固定床反应器 123

三、蓄热式间歇反应器 125

一、以天然气为原料的凯洛格流程 128

二、以石脑油为原料的托普索流程 130

三、石脑油预甲烷化 131

四、以轻油为原料制合成甲醇原料气流程 134

五、以天然气为原料间歇转化制合成氨原料气流程 134

六、第三转化炉 138

参考文献 141

第四章辐射传热 142

第一节辐射传热的基本原理 143

一、吸收率、反射率、透过率 144

二、普朗克定律 145

三、斯蒂芬－波尔兹曼定律 147

四、蓝贝特定律（余弦定律） 148

五、灰体与基尔霍夫定律 151

第二节角系数与两表面间的直接辐射热交换 153

一、角系数与直接交换面积 153

二、二维系统交叉线法计算角系数和直接交换面积 155

三、辐射平面对管排的角系数 157

四、微元表面对曲面的角系数 163

五、管表面上的热流密度分布 165

第三节烟气辐射 172

一、烟气的辐射特征 173

二、珀尔定律 175

三、二氧化碳与水蒸气的黑度与吸收率 177

四、经验式计算烟气黑度与吸收率 182

五、灰气加权计算烟气的黑度与吸收率 185

六、射线平均行程长度 190

七、气体的体积辐射 193

参考文献 194

第五章区域法与蒙特卡罗法 195

第一节直接交换面积 197

一、直接交换面积的性质 198

二、方箱炉中直接交换面积计算公式的推导 201

三、圆筒炉中直接交换面积计算公式的推导 205

四、直接交换面积计算公式的验证 214

五、方箱炉中直接交换面积的简化计算公式 215

第二节总交换面积 217

一、比反射热流密度 218

二、气体区为热源 219

三、表面区为热源 222

一、定向通量面积（定向总交换面积） 224

第三节定向通量面积与温度分布计算 224

二、温度分布计算 226

三、计算例题 229

第四节蒙特卡罗法 235

一、数学模型 236

二、能束跟踪 240

三、温度分布计算 243

参考文献 246

第六章烃类蒸汽转化炉的数学模拟 247

第一节数学模型 248

一、管内数学模型 248

二、燃烧室数学模型 254

第二节凯洛格转化炉数学模拟 258

一、计算框图 260

二、计算结果 261

一、工况说明 265

第三节氨厂转化炉剖析 265

二、模拟概述 268

三、计算结果及其讨论 269

第四节强化辐射传热的途径 279

一、管内外传热过程控制步骤的判据 279

二、辐射室各区之间净热交换量分布 282

三、强化传热与节能的途径 285

第五节对流段换热器计算 288

一、管内给热系数计算 288

二、烟气对流给热系数 289

三、烟气辐射给热系数 291

四、计算实例 293

参考文献 296

附录 298

一、物性计算 298

二、平衡组成 307