化工大系统的分解及反应器的稳定性理论(综述)

本文介绍了连续搅拌槽反应器(CSTR)、n个CSTR、聚合反应器、管式反应器、具有反应与扩散的开系统反应器等数学模型的建立;静态(奇点)(包括二组分多分子静态的多重性、唯一性)的求解;依李雅普诺夫直接法而论化工反应器系统中稳定性的判定及化工复合系统如具有反应与扩散的开系统,n个CSTR串连及用16个CSTR串连来近似模拟轴向扩散绝热的管式反应器等在稳定性理论中的分解问题的近代发展.     

无机膜反应器模型分析

本文建立了管状无机膜反应器的数学模型，并以环己烷脱氢反应为例，考察了膜反应器长度，反应物进样量，膜的选择渗透性和渗透率，以及吹气流量等因素对反应器热力学平衡移动的影响，并对Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散多孔膜，表面扩散多孔膜，分子筛膜和致密透氢膜等膜反应器进行了讨论比较     

拟均相固定床反应器的稳定性

分析了具有轴向扩散的拟均相固定床反应器的热稳定性，导出了这类反应器满足热稳定性所需要的条件。热稳定条件需要求解一性常微分方程，并根据解的特征来确定以应系统稳定与否而无需进行瞬态计算。     

结合水动力学的厌氧消化1号模型在UASB反应器中的应用

建立了新型的以厌氧消化1号模型为基础的对流扩散模型来模拟升流式厌氧污泥床反应器,在此模型中同时考虑了水动力学及生化动力学.模型涉及的偏微分方程借助中心有限差分法在Matlab中编程进行求解.示踪剂实验与两组有机负荷冲击实验分别用于验证对流扩散模型的水动力学及生化动力学,结果显示模拟数据与实验数据能很好地吻合.此外,所建立的模型还能反映不同高度处的反应器状态,借助这个优势可以在反应器遭受异常情况时进行预警.     

丙烯腈装置流化床反应器的正交优化

本文介绍了丙烯腈装置流化床反应器操作条件的正交优化设计以及现场试验结果．正交优化试验和对比试验结果表明，正交优化设计对确定影响化工反应器收率的主要因素，优化反应器操作条件，具有强有力的作用     

肌腱生物反应器的开发与组织工程肌腱的构建

分析了骨骼肌和气动肌腱的力学特点,确定以能模拟肌肉运动的气动肌腱作为肌腱生物反应器的动力元件,并开发肌腱生物反应器的控制系统和测量系统的软硬件,设计细胞培养室及换液系统,形成了一套完整的肌腱生物反应器系统。采用鸡的趾深屈肌腱细胞构建组织工程肌腱。通过工程化肌腱的构建实验表明:整个肌腱生物反应器系统运行良好,并能成功培养组织工程肌腱达12周。     

自搅拌反应器内液相流动的数值模拟

采用数值模拟方法研究了压力能驱动的自搅拌反应器内液相流场的分布规律.首先对标准κ-ε模型、RNG κ-ε模型、realizable κ-ε模型下的模拟结果与PIV实验结果进行对比,确定了合适的湍流模型;然后研究了不同入口压力、液位高度对反应器内流场分布的影响.结果表明:标准κ-ε模型能更精确地模拟该反应器内的流场分布,反应器内流场稳定时间为12s以上.增加入口压力和液位高度均有利于反应器内流体速度均匀分布,入口压力为3MPa时几乎不存在速度死区.     

单片扩散反应器测定气-固催化反应中的有效扩散系数——Ⅱ.催化剂片中心反应物浓度的测定

设计了一个能同时测定体相反应速率和催化剂片中心浓度的单片扩散反应器,研究了Pd/HM型轻质烷烃异构化催化剂上的正已烷异构化反应。根据Thiele-Zeldovich模型,从动力学实验中算得的有效扩散系数,和同一催化剂片上物理过程测得的有效扩散系数基本相等。     

浅谈微反应器的特点及应用

微反应器的出现是含能材料工艺技术发展的一个必然趋势。本文概述了微反应器的优点（如节能、降耗以及提高反应速率、缩短时间等）、结构,并对微反应器在含能材料合成过程中的应用进行了综述。     

CuZnZrAlO催化剂上甲醇蒸汽重整反应动力学

利用常压微型固定床反应器,采用CuZnZrA lO甲醇重整制氢催化剂,考察了503~543K下甲醇停留时间(W/FA0)对CO2和CO转化率的影响,在排除内外扩散影响的条件下,采用甲醇直接重整和甲醇分解平行进行的反应途径,以CO和CO2为关键组分,建立了适合其在甲醇蒸汽重整制氢反应中使用的动力学模型,并利用最小二乘法确定了模型参数.F-检验表明所提出的动力学模型可作为反应器模拟分析和设计的基础.     

V2O5/TiO2片状催化剂上NH3选择性还原NOx反应传质情况研究

在固定床反应器中对片状V₂O₅/TiO₂催化剂上NH₃选择性催化还原NO_x 的反应体系进行了传质对反应影响的研究。V₂O₅/TiO₂催化剂上NH₃选择性催化还原NO_x 的反应为1级反应,内扩散对反应速率和NO_x 转化率的影响显著。NO_x 转化率可以表示为空速和其它参数的显函数并获得单一的解析解。实验与模型结果相一致,模型能够较好的反映转化率的变化趋势,为SCR反应器的优化设计提供理论依据。     

柱坐标下多孔介质反应体系传递过程的研究

多孔介质反应器内流体同固体骨架间的化学反应和流体的传输过程同时进行,并相互影响·采用Ergun-Forchheimer-Brinkman方程描述多孔介质中的流体流动,建立了柱坐标下多孔介质反应体系内对流-扩散-非线性反应数学模型·运用交替方向隐式(ADI)方法对模型离散求解·以固定床中铁矿石的间接还原反应为例,计算了不同条件下床层内反应气体浓度场和固体转化率分布·结果表明,增大入口渗流速度将使得反应气体浓度场升高,发生化学反应的区域加深,固体物料转化率增大·在反应器入口端附近,颗粒半径越小,固体转化率越高,但随反应区域的逐渐深化,固体转化率分布则呈相反变化的趋势·     

提高压水堆循环热效率的方案设计

针对高温气冷堆能量利用率低的问题,提出了一种提高高温气冷堆能量利用效率的方案,并运用以热力学第一定律为基础的效率法对压水堆核电站热力系统进行建模,分析了该方案的可行性及对压水堆核电厂热力系统和高温气冷堆能量利用率的影响.通过分析给出了最佳运行参数范围.计算结果表明:采用该方案可以有效提高高温气冷堆的能量利用效率,并且可以从多角度改善压水堆核电厂的运行.     

稳态操作下万吨级聚丙烯环管反应器模型的考核与分析

建立工业聚丙烯环管反应器模型以及由该模型确定各动力学参数在反应器内的分布对优化与控制聚丙烯的工业生产至关重要．基于作所建立的稳态操作条件下聚丙烯环管反应器模型．以福建炼油公司聚丙烯分厂环管反应器为具体模型对象．采用四阶Runge-Kutta算法对该模型方程进行了求解．并给出了模型求解的关键输入参数．模型计算结果表明，所选择的反应器内动力学参数分布均匀．模型结果与定性分析吻合；同时．对提高进料质量流量以达到提高产量的情况进行分析．计算结果也能满足现场情况．     

孔扩散阻力对多孔催化剂失活动力学的影响(英文)

目前,在强扩散区城中,失活催化反应的分离型动力学方程式仅能用于1级反应和1级独立失活系统。本文把此类方程式扩展应用于各种1,2级反应和1,2级独立失活系统,同时针对气-固相反应器中气相流动呈活塞流或全混流的情况,讨论了如何由实验求取有关的动力学速率常数值。研究结果表明,过程存在孔扩散阻力时,反应转化率随着反应时间降低的速率比无孔扩散阻力的情况要慢。此外,对浓度独立失活和分离型动力学方程的特征也作了论述。     

反应堆测量孔道对屏蔽的影响

介绍了反应堆设计中屏蔽计算方法,描述了测量孔道的物理计算模型,针对反应堆物理设计中提出的实际问题进行了计算,并对有关的参数作了选择,得到了符合精度要求的满意结果。结果表明,测量孔道对屏蔽是有影响的,只要采取一定的防护措施,可使剂量当量率达到规定的容许范围内,以确保反应堆的安全。这些结果为反应堆屏蔽设计提供重要的参考价值,为反应堆的安全性提供了科学依据。     

固定化青霉素酰化酶动力学参数测定

本文介绍一种测定固定化酶催化反应动力学参数的新方法。在纤维间扩散阻力和外扩散阻力存在下,改变底物输送流速,测定纤维状固定化酶的一系列对应反应初速度;用双倒数图和Dixon图分别求各种流速下的表观米氏常数(K_m~(?))和表观产物抑制常数,再用所求得的各种表观动力学参数与对应的底物输入酶柱的线速度倒数的线性关系式,两次图解求得本征动力学参数。采用这一方法求得纤维状固定化青霉素酰化酶催化重排酸水解的本征米氏常数(K_m)、产物7-ADCA和苯乙酸抑制常数的本征值(K_p,K_q)分别为6.9,16.8和94.4mmol/L。     

CVD反应器内复杂流动现象的有限元模拟

本文建立了用于计算立式钟罩CVD反应器内对流扩散现象的流体动力学和热输运方程,并用Galerkin有限元法做了计算(计算过程中考虑了热浮力对流动的影响)。计算结果表明,在热基座上方存在着涡旋运动,彻底消除这种运动比较困难,但适当地增加入流速度可使涡旋区远离基座表面,从而可消弱涡旋运动对薄膜生长均匀性的影响。     

基于前后向扩散的图像去噪方法的研究

文章介绍了各向异性前向扩散、后向扩散以及前后向扩散的基本原理,针对前后向扩散中的恒定参数使图像细节模糊的缺点,对前后向扩散中的系数自适应改变的前后向扩散算法,并通过实验证明了自适应前后向扩散在消去噪声的同时更好地保留图像的细节信息,且具有更高的信噪比。     

影响BaSo4沉淀颗粒粒径分布的工程因素

研究了釜式，管式与釜式组合反应器内各种混合方式对沉淀颗粒粒径分布的影响，结果表明，转速对粒径和分布的影响是非单调的；采用转子－定子型搅拌器能明显地改善颗粒的单分散性，加料位置对粒径分布比较敏感，浆叶底部为较合适的加料位置，采用组合反应器，不但使颗粒粒径减少，而且使颗粒分布变窄。