硫酸分解反应器作为热化学硫碘制氢系统中的重要设备，其换热要匹配系统的产氢量换热需求。为了研究硫酸分解反应器不同结构对换热的影响，使反应器的换热满足系统需求，同时满足制造工艺的限制。通过试验对硫酸分解反应进行反应动力学参数标定并建立反应动力学模型，用gPROMS软件对反应器进行仿真，结果显示：反应器总长度不变，调整预热段和反应段长度比或者提高填充颗粒热导率不能提升总转化率。反应器增加预热段长度可以显著增加总转化率，关键原因是预热段长度决定了反应器内温度能否达到SO3分解反应所需最佳温度850℃。减小反应器直径并不能够增加总转化率，同时还会显著增加反应器流阻。采用套筒环腔内、外加热结构作为反应器预热段可以有效提高总转化率。当采用内外同时加热时，增加了换热面积，有利于缩短预热段长度，预热段长度仅需要900mm左右反应器出口温度就可达到850℃。得到了符合要求的反应器结构设计。

0 引 言
1 仿真模型及控制方程
1.1 固定床压降
1.2 床层-壁面换热系数
1.2.1 动态项
1.2.2 静态项
1.3 流-固换热系数
2 反应动力学试验
2.1 试验装置
2.2 反应动力学模型
2.2.1 硫酸脱水反应
2.2.2 三氧化硫分解反应
3 硫酸分解反应仿真结果
3.1 不同预热段/催化段比例及催化剂颗粒导热系数对反应器性能的影响
3.2 不同预热段长度及反应器直径对反应器性能的影响
3.3 不同预热段形式对反应器性能的影响
4 结论