n个带夹套的连续搅拌槽反应器的稳定性

本文给出了n个带夹套的连续搅拌槽反应器的静态,并用李雅普诺夫函数与比较原理给出了n个CSTR大系统的稳定性,同时给出了稳定域的估计.     

带夹套的连续搅拌釜反应器的稳定性

本文应用刘永清教授提出的李雅普诺夫函数分解的方法,研究了将不等温的连续搅拌釜反应器(CSTR)所带的夹套中冷流体分成完全混合的n块时,CSTR的稳定性,并给出了稳定性区域与参数稳定性区域的估计。     

化学反应与反应器的非线性振荡理论(综述)

本文介绍了在等温条件下,应用相平面理论研究连续搅拌槽反应器(CSTR)中的逐次平行反应与Van de Vasse Network反应的选择性反应动态;二组分双分子,二组分三分子等反应中的Lotka, Brusslator反应机理;"耗散结构";及在不等温条件下CSTR的动态;并从指数理论;Poincare-Bendixson原理;近似解析解的理论中的PLK小参数法,?平均法;枝点理论;实验处理研究等多方面论述了反应器的非线性周期振荡(包括极限环线)的近代发展.     

聚丙烯反应器稳定性分析

建立了针对本体法连续搅拌槽式聚丙烯反应器 (CSTR)的动态机理模型 ,并在定态点处进行线性化处理 ,以建立线性化模型 ,从工艺和控制角度对聚丙烯反应器的稳定性进行了全面分析。结果表明 ,丙烯聚合这种非线性、强放热、开环不稳定的CSTR与理想的CSTR有着很大的不同 ,放热速率不仅是温度的函数 ,而且受丙烯浓度、催化剂浓度的影响也很大。反应过程中转化率很低 ,再加上丙烯的临界温度也很低 ,温度升高会使冷凝潜热减少 ,单靠夹套冷却水难以移走反应热 ,从而造成高温稳态点 (开环稳定点 )的不存在。在假稳态的操作点处 (开环不稳定点 ) ,系统受到扰动而使温度升高 ,如不加任何控制将导致反应器烧毁。如果进料温度、催化剂初始浓度等发生变化也将导致假稳态点的变化 ,这时如果仍然按着原来的操作点进行操作 ,势必造成反应温度波动 ,影响产品质量     

聚丙烯反应器稳定性分析

建立了针对本体法连续搅拌槽式聚丙烯反应器(CSTR)的动态机理模型，并在定态点处进行线性化处理，以建立线性化模型，从工艺和控制角度对聚丙烯反应器的稳定性进行了全面分析。结果表明，丙烯聚合这种非线性、强放热、开环不稳定的CSTR与理想的CSTR有着很大的不同，放热速率不仅是温度的函数，而且受丙烯浓度、催化剂浓度的影响也很大。反应过程中转化率很低，再加上丙烯的临界温度也很低，温度升高会使冷凝潜热减少，单靠夹套冷却水难以移走反应热，从而造成高温稳态点(开环稳定点)的不存在。在假稳态的操作点处(开环不稳定点)，系统受到扰动而使温度升高，如不加任何控制将导致反应器烧毁。如果进料温度、催化剂初始浓度等发生变化也将导致假稳态点的变化，这时如果仍然按着原来的操作点进行操作，势必造成反应温度波动，影响产品质量。     

基于细胞固定化悬浮培养的CSTR反应器运行

为提高连续流发酵制氢(CSTR)生物反应器的产氢效能,以红糖水作为发酵底物,通过投加活性炭颗粒作为固定化载体强化活性污泥,形成固定悬浮一体化的新型CSTR反应器.着重探讨反应器内部的稳定性与其产氢性能.结果表明,在温度为(35±1)℃,水力停留时间(HRT)为4 h,进水COD为6 000 mg/L时,其最大产氢量可达到12.06 L/d;此外,反应器内部的耐酸性能良好,pH值最低可达3.42,而且在载体颗粒物的作用下,生物量活性保持良好,COD去除率也可高达50%.     

大型生物膜反应器的宏观水流混合特性研究

 基于多级理想完全混合反应器（CSTR）串联假设,以东深供水原水生物预处理工程（目前世界同类工程之最大规模工程）的生物接触氧化池为研究对象,采用罗丹明Ｂ作示踪剂试验,运用MATHLAB编程对各级反应器出口浓度系数和混合距离作曲线拟合,推算反应器的串联级数。结果表明：生物池单级CSTR长约13 m,全池270 m的CSTR反应器串联级数n＝21;将生物池水流模型简单地视为推流式模型,将产生较大偏差;曝气管层的水流在每隔4.5 m区段有71.8%的水体发生交换,每级CSTR不存在短流情况。     

伴有二级不可逆反应管式反应器轴向扩散的近似分析

基于管式反应器运混程度不大这一事实，对进行二级不可逆反应ZA｛p等温管式反应器中的轴向扩散作了近似处理；提出了计算出口转化率的近似表达式。该表达式较之其他任何未解轴向扩散模型的数值计算方法具有计算简便的优点。在较宽的参数范围内，将近似表达式的计算结果与用打靶法计算的结果比较，二者吻合程度满意。     

n物种反应扩散系统扩散驱动不稳定性的判定

讨论了含有n(n≥3)个物种的反应扩散系统的扩散驱动不稳定性,通过分析其线性化矩阵特征多项式的零次项,得到了系统产生扩散驱动不稳定性的一个必要条件.     

BZ反应在CSTR体系中的动力学特性

本文采用UV—VIS光谱仪研究了Belousov-Zhabotinsky(BZ)反应在CSTR反应器中的振荡行为。并在间歇反应器中用电位分析法和光谱法对该反应的动力学特征作了比较。较详细地描述了BZ反应产生振荡的FKN机理。     

具有功能反应函数x1/n的捕食系统极限环的存在唯一性

讨论了具有功能反应函数x1/n的捕食系统=x(a-bx1/n-h(x))-cyx1/n,=y(-d ecx1/n) (n＞1),得到系统正平衡点存在性和稳定性的充分条件及极限环的存在性与唯一性条件.     

基于现象的复杂系统建模方法

提出了基于现象的复杂系统建模方法,给出了不同尺度间的耦合方案.将单体管式固体氧化物燃料电池(SOFC)划分成流动现象、传热现象以及反应扩散现象.对流动、传热现象采用CFD模型,对反应扩散现象采用格子波尔兹曼(LBM)模型.并且采用全局型的数据库对流动、传热以及反应扩散现象进行耦合.     

基于支持向量机的化工过程故障诊断

引入了基于统计学习理论的支持向量机技术,以连续搅拌釜式反应器——CSTR模型为例,研究了非线性化工复杂反应过程的故障诊断问题。实验结果表明,支持向量机方法与传统故障诊断方法相比,具有更好的精度、速度以及适应性。     

基于T-S模型的连续搅拌反应釜鲁棒L2L∞控制

为实现对连续搅拌反应釜(CSTR： Continuous Stirring Tank Reactor)系统在实际反应中的精确控制, 根据CSTR反应特点, 采用T-S模糊模型逼近非线性对象, 研究鲁棒L₂L_∞状态反馈控制问题。模型中将更易测量的反应器温度作为前件变量, 模糊规则少。应用平行分配补偿算法(PDC： Parallel Distributed Compensation), 给出局部控制器的设计方法, 并利用线性矩阵不等式(LMI: Linear Matrix Inequality)技术设计全局控制器, 在此基础上把控制器的设计转化为一个凸优化的求解问题。最后仿真验证了该方法的有效性, 从而可扩展到其他化学工业反应中。     

化工专业实验中常用反应器的类型及应用

化学反应具有复杂性和多样性,如反应物料相态的不同,反应压力、反应温度、是否使用催化剂等反应条件的差异导致化学反应器的种类很多,根据不同的分类方法可以将反应器分为多种类型。阐述了在"化学工程与工艺"专业实验中常用的反应器,包括管式微分反应器、无梯度釜式微分反应器、管式积分反应器和搅拌釜式反应器。重点介绍了这四种类型反应器的特点,并结合具体专业实验内容进一步说明各反应器的应用过程。     

制糖废水CSTR甲烷发酵系统的污泥驯化与运行特征

与厌氧颗粒污泥相比,絮状悬浮活性污泥具有传质界面大、速度快的突出优点,但要形成具有完整甲烷发酵过程的微生物生态系统则比较困难。采用连续搅拌槽式反应器(Continuous flow Stirred-Tank Reactor,CSTR),探讨了制糖废水厌氧生物处理系统的絮状污泥驯化与运行特征。研究表明,以有机废水好氧处理工艺的剩余污泥为种泥,在接种量MLVSS为8.52g/L,温度为(35±1)℃,COD浓度为4000mg/L,HRT为18h,系统pH值保持在6.5～7.5等条件下,CSTR可在84d左右形成具有完整甲烷发酵过程的絮状悬浮厌氧活性污泥系统。CSTR甲烷发酵系统对负荷冲击表现出了良好的调节能力,在有机负荷从5.3kgCOD/(m3·d)提高到9.33kgCOD/(m3·d)时,反应系统可在16d内重新达到稳定运行状态,其出水COD可稳定在1100mg/L左右,COD去除率和产气量平均为84%和38L/d,发酵气中的CO2和CH4含量分别为41%和48%。     

基于自适应神经模糊推理系统的连续搅拌反应釜系统的改进广义预测控制

连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)是典型的非线性、大滞后的化工对象。为克服传统控制方法难以建立其机理模型的难点,基于对实际工业现场采集得到的大量输入输出数据,提出采用自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system, ANFIS)的方法,得到CSTR系统较理想的输入输出关系规则库,即CSTR系统的T-S模糊模型。最后,通过改进的广义预测控制(Jin’s generalized predictive control, JGPC)算法对CSTR系统的浓度进行控制,并与常规的广义预测控制(generalized predictive control,GPC)算法、比例-积分-微分(proportion integral differential,PID)控制算法进行对比,仿真结果显示,JGPC算法的控制效果优于GPC算法和PID控制算法,证明了方法的有效性。     

气相氯化法制氯化苄的研究

采用气相氯化法在管式反应器中制备氯化苄，研究了反应器型式、反应流速、氯气与 摩尔比、光照强度及温度对反应结果的影响，找到了提高氯化苄产率和甲苯单程转化率的方法。     

对甲氧基苯乙烯合成的新工艺

以对甲氧基苯乙酮为原料,经硼氢化钾还原,硫酸氢钾酯化,在管式反应器中脱水生成对甲氧基苯乙烯.通过实验得出较优工艺条件:酯化反应时硫酸氢钾只需为对甲氧基-α-甲基苯甲醇质量的4%~5%;脱水反应时,管式反应器温度为180℃.目标产物用磁共振波谱(1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)进行表征.整个路线原料易得,条件温和,适合以后进一步工业化研究.     

高岭土酸浸法制备PAC管式反应器体积计算

酸浸反应器是高岭土制备聚合氯化铝的关键设备。基于连续管式反应器具有环境清洁、连续操作和利用率高等优点 ,文章研究了高岭土酸浸连续管式反应器体积的计算方法。指出对影响反应器体积大小的主要因素 :盐酸的初始浓度、氧化铝浸出率、反应温度和时间等 ,应加以综合考虑 ,选择适宜的操作条件 ,从而计算确定反应器体积