循环反应器的最优化计算

循环反应器广泛应用于均相反应,其循环比反映了物料的宏观混合程度,是反应器设计的重要参数。采用适宜的循环比可以有效地调整物料的反应器进口浓度、降低反应器体积和设备投资。基于循环反应器的基础计算式,文章导出了最宜循环比的计算方法,并通过算例给出了最宜循环比以及反应器体积的计算过程。     

利用脉冲输入法推导多釜串联反应器流动模型的一种简明方法

本文采用脉冲输入法对多釜串联反应器从第 2釜至第n釜之间某一釜级进行物料衡算的方法 ,求取其方程通解 ,导出多釜串联反应器流动模型表达式。此法有别于其它教学参考书。在课堂教学过程中取得了简捷、省时、容易理解的效果     

流化床烟气脱汞气固两相流动的可视化研究与数值模拟

为了探究流化床烟气脱汞反应器内气固两相的流动过程,通过可视化显形实验对不同主流化风速、床层物料高度、颗粒粒径和活性炭喷口速度下反应器内气固流动的行为和特征进行了研究.通过计算流体动力学方法对气固两相流动过程进行了数值模拟,并与实验进行比较.结果表明,数值模拟具有流动模拟的可靠性.主流化风速增加或颗粒粒径减小,均会加剧气固两相流动的剧烈程度,活性炭喷口气流会造成气固两相的局部湍动,但床层物料高度由于受到壁面与颗粒的摩擦力和内部气泡大小的综合作用,对气固流动行为的影响不显著.     

羟胺制备-肟化工艺的动态模拟

对羟胺制备和肟化反应器的类型和物料的流动方式进行了分析。根据物料衡算及能量衡算的关系式,结合磷酸羟胺(HPO)法制备环己酮肟的反应动力学模型,建立了羟胺制备反应器的全混流和羟胺肟化反应器的活塞流动态数学模型,得到了环己酮转化率。模拟结果与实际生产过程相符,表明建立的模型可以准确的模拟工艺过程。     

进行变容反应的理想置换反应器的计算

理想置换反应器是两种最重要的理想反应器之一。经过物料衡算和热量衡算,建立了进行变容反应的理想置换反应器反应体积、温度分布和转化率分布的一般计算式,并举例比较了等温、绝热、传热速率恒定和传热系数恒定等四种条件下反应器的体积。     

渣油催化裂化工业提升管反应器的数值模拟

应用渣油催化裂化提升管反应器三维气固两相流动,传热及反应的数值模型,对工业提升管反应器进行了全面系统的数值模拟计算,得到了提升管反应器“灰管”内部的流动、传热及催化裂化等信息,初步揭示了 经裂化提升管反应器内部流动、传热及反应过程之间高度耦合、相互影响的基本特征。／     

循环反应器中循环比的研究

循环反应器便于控制物料浓度和反应温度,同时使物料具有足够的停留时间而被广泛应用.循环反应中的循环比β是一个十分重要的参数,文章给出了确定反应器达到全混流操作状态所需最小循环比的基本方法.β的大小与反应类型、动力学方程、反应器大小和操作条件等因素有关.     

新型苯加氢反应器的研究

文章提出了依靠相变蒸发吸收反应热,同时解决移热和加速反应等问题的新型化学反应器并开展了实验研究。实验在加压下进行,催化剂床层高度为1.0m,反应器内径为0.02m,苯加氢生成环已烷为研究体系,实验中采用气液并流向上流动的方式通过催化剂床层。在操作条件：ρ=0.5～3.0MPa、θ=150℃、液体空速=1.1~6.9h-1、氢油体积比=300~1910下,苯的转化率及环已烷的收率均可达到99.9%以上。为了防止反应器内发生飞温,实验采用苯与环已烷的混合物作为原料,其中苯的质量分数为15%~25%。随着反应物料不断进入反应器,液相物料吸收反应放出的热量而蒸发,因此在适当的操作条件下床层内可同时存在液相反应区、气液两相区和气相反应区。     

环己醇脱氢制环己酮工艺的动态模拟

通过对环己醇脱氢反应器的类型及物料的流动方式进行分析，依据物料衡算和能量衡算关系式，结合在铜锌催化剂下脱氢反应动力学模型，建立了环己醇脱氢反应器的一维拟均相动态数学模型，得到了环己醇转化率及温度沿轴长的分布。模拟结果与实际生产过程相符，表明所建立的模型能够准确地模拟工艺过程。     

渣油催化裂化提升管反应器气固两相流动,传热,反应模型的建立

根据提升管气固两相湍流流动模型和渣油催化裂化反应动力学集总模型,全面系统地考虑了气固两相之间复杂的流动、传热、传质以及各种操作因素对催化裂化提升管反应器内化学反应的影响,确立了κ－ε－κｐ流动物理模型和渣油－回炼油反应集总模型,建立了渣油催化裂化提各管反应器三维气固两相流动、传热及反应模型,编制了大型模拟计算程序,并对工业提升管反应器进行了数值模拟计算。     

圆盘反应器的流动与混合特性

运用流体力学理论对圆盘反应器的成膜，混全和流动特性进行分析。简化模型，结合实验研究，得到关于其成膜，混合流动与表面更新等方面的基本规律和流场特性。为反应器放大和设计提供理论依据。     

气液固三相喷射环流生物反应器中液速研究及应用

开发了一种内热式换膜液体流动速率测量仪,该测量在单纯液相中的精度优于１．５％,同时克服了固体粒子及气泡对测量仪的干扰作用,可较好地用于气液固三相中的液速测量,对气液固三相喷射环流生物反应器中流体流动速率进行了测量,得到了不同操作压力、气体进料量、不同轴向位置的液体速率分布,利用该反应器进行了生物降解处理染料工业废不的应用研究 。     

中浓纸浆在反应器内的流动特性研究

中浓纸浆是一种非常特殊的介质,中浓纸浆在升流式反应器中的运动特性关系到反应器的反应效率和反应质量.为探求中浓纸浆在升流式反应器内的流动规律,作者利用自行研制的中浓纸浆漂白试验系统采用示踪法进行了研究.结果证明:中浓纸浆在升流塔内流动时的运动和塔器的截面形状,流动速度相关.对其中气体的运移也进行了一定深度的研究.     

层流曳带流反应器内流动和温度特性的数值模拟

用计算机模拟方法对层流曳带流反应器内的流动和加热特性进行了详细的数值计算，描述了煤粒在该反应器内的加热速率、停留时间以及煤粒的温度－时间曲线，为正确地解释该反应器内的燃烧和热解试验数据提供参考。     

环己酮肟重排工艺的动态模拟

对己内酰胺生产中环己酮肟重排工艺进行了动态模拟,建立了重排反应器和中和反应器的数学模型。通过对反应装置物料流动方式的分析,结合反应动力学、物料衡算和能量衡算,建立了重排反应器和中和反应器的全混流动态数学模型,并选用序贯模块法计算。对动态模拟的模拟值与实测值的比较结果证明了所建立的数学模型能够很好地模拟工艺过程。     

釜式泰勒流反应器流动特性与传质机理研究

通过设计一种气液混合射流的方案,在搅拌釜式反应器底部加装气体分布器,生成泰勒涡流。采用数值模拟和实验相结合的方法分析反应器内涡流流动特性及传质机理。结果表明：搅拌釜式反应器内泰勒涡流随旋转雷诺数变化的演变规律与常规泰勒反应器内涡流的演变规律类似;泰勒涡流的生成在搅拌釜式反应器原有的全混流流型中构建出局部的平推流区域,降低了返混;平推流区域随着旋转雷诺数的增加而扩大,在临界旋转雷诺数工况下可使反应器气相均布性提升28%,溶氧速率提升5倍左右,有效地改善了反应器内流动状况,强化了气液间的传质效率。研究结果为突破常规泰勒流反应器反应空间小的局限、扩大生产规模提供了理论研究依据,对釜式反应器的改装具有普适性,简便易行。     

硫磺回收工艺的动态模拟

对克劳斯法硫磺回收生产工艺进行了动态模拟,建立了燃烧炉反应器和转换反应器的数学模型。通过对反应装置物料流动方式的分析,结合反应动力学、物料衡算和能量衡算,建立了燃烧炉反应器的全混流数学模型以及转换反应器的一维拟均相数学模型,并选用序贯模块法计算。通过对动态模拟的数值与实测值结果比较,证明了建立的数学模型能够很好地模拟工艺流程。     

催化裂化提升管反应器流动反应模型的建立

基于流体力学和稠密气体分子运动的基本理论,建立了气粒两相流的颗粒动力学模型,并结合催化裂化反应的集总动力学模型建立起催化裂化提升管反应器内原料油气和催化剂颗粒两相流传质、传热、反应的三维模型,用于考察提升狞内催化裂化反应历程。给出了模型方程的数值解法、边界条件和差分方法,编制了模拟计算程序。模拟计算了催化裂化提升管反应器喷嘴附近催化剂颗粒的流动特征。模型的计算结果与炼油厂实际标定的提升管出口给分浓     

渣油催化裂化提升管反应器气固两相流动、传热、反应模型的建立

根据提升管气固两相湍流流动模型和渣油催化裂化反应动力学集总模型,全面系统地考虑了气固两相之间复杂的流动、传热、传质以及各种操作因素对催化裂化提升管反应器内化学反应的影响,确立了ｋεｋｐ流动物理模型和渣油回炼油反应集总模型,建立了渣油催化裂化提升管反应器三维气固两相流动、传热及反应模型,编制了大型模拟计算程序,并对工业提升管反应器进行了数值模拟计算。     

黄原胶在热管生物反应器中传热数值模拟

采用计算流体力学(CFD)方法,研究了多种因素对黄原胶水溶液在传统反应器与热管生物反应器中传质与传热状况的影响,通过数值模拟得到了反应器中流动场、温度场和全釜死区分布.结果显示:经典最大叶片式桨及改进最大叶片式桨都具有"双循环"流型结构,在釜内形成了良好的主体循环流动,有利于改善反应器内的传质与传热,验证了热管的使用没有对反应器中的流动场造成严重的影响;而温度场的比较则表明:热管的使用明显提高了反应器的传热性能,使反应器中的整体温度有明显下降.