理想反应器的时空特性和内在联系

以理想反应器时间和空间特性为出发点,探讨了间歇操作釜式反应器(BR)、平推流反应器(PFR)和全混流反应器(CSTR)等理想反应器之间的内在联系,推导了循环操作PFR反应器的停留时间分布函数,分析了多段串联全混流反应器和循环操作PFR反应器在各理想反应器之间的桥梁和纽带作用。在此基础上,简要归纳了各理想反应器之间的联系。     

费托合成鼓泡浆态床反应器模型化研究

建立了费托合成鼓泡浆态床反应器双泡模型,通过模型对比的方法模拟讨论了多个反应器模型,双泡模型、全混模型以及多级串联模型,对比模拟讨论了费托合成反应各模型的适用性。模拟结果说明,全混模型适用于费托合成动力学行为的考察模拟;多级串联模型在一定的级数下能够近似模拟鼓泡浆态床中费托合成反应结果,更适用于探讨返混对费托合成反应行为的影响;双泡模型能够描述鼓泡浆态床中流体力学对反应的影响。     

多釜串联反应器的进料方式对平行反应的影响

流体的流动和混合是形成返混的根本原因 ,在实际工业操作中由于反应器结构和操作方法的差异 ,造成工业反应器中物料返混程度不同。讨论了在多釜串联反应器中 ,一定返混程度下不同进料方式对平行反应过程的影响     

Monte Carlo法在模拟多级返混系统中的应用及多级三相鼓泡塔中级间固体颗粒返混率的测定

计算多级固体颗粒-流体流动反应器系统中颗粒的平均转化率是反应器设计、优化及控制必须解决的一个主要问题。本文提出了用Monte Carlo方法模拟多级返混流动系统停留时间分布(RTD)及颗粒束平均转化率的概念及原则:通过模拟随机停留时间以确定瞬时转化率,模拟其随机返混以跟踪颗粒束在系统中的随机运动,记录运动过程的“状态值”—停留     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出：在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明:在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出:在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。     

反应器内流场分布对球形氢氧化镍生长结晶的影响（英文）

在相同停留时间、不同搅拌桨线速度条件下,利用化学沉淀法制备球形氢氧化镍样品并运用SEM技术考察制得样品的形貌。研究表明:在相同的停留时间和化学条件下,随着搅拌桨线速度的提高样品的微观形貌由无定型状晶体变为大颗粒类球状晶体再变为较规则的球状晶体。利用PIV物理模拟技术模拟反应器内流场分布情况并结合XRD表征结果分析得出:在相同的停留时间和化学条件下,反应器内流场分布越均匀、速度矢量越大氢氧化镍晶体的生长越完整,结晶性、球形度和相对结晶度越高,并从流场分布的角度描述了球形氢氧化镍生长结晶的过程。     

旋转填料床与导流板式塔组合反应器制备对羟基苯甲醛

采用旋转填料床与导流板式塔组合反应器研究了对氨基苯甲醛重氮盐的水解反应,考察了水解温度、转子转速、停留时间等参数对主产物对羟基苯甲醛收率的影响.与传统釜式水解法相比,本法将反应时间由2～3.5h缩短为3～5min,主产物收率由55%提高至82%,显著提高了生产效率,强化了生产过程.     

载流床粉煤气化器计算机模拟研究

在前人大量工作的基础上,初步建成了载流床煤气化反应器模拟的计算机程序系统——CPSCG(computer program System for coal Gasification)。程序系统由四部分组成;1.气化器模拟计算程序;2.内壁温度及壁中温度场分布计算程序;3.气化模型参数估算程序及4.模拟法最优化程序。其中模拟程序为系统的核心、壁温计算程序应用有限单元法。与模拟程序一道,对内壁温度进行了准确地模拟,从而使散热损失的计算更为可靠。参数估算程序的建立可以根据一些实验数据来估计模拟型中的各个参数,它是整个反应器模型准确可靠的工具。模拟法最优化过程程序可以根据模拟计算,为我们提供最优操作的参考。     

邻二甲苯液相氧化简化反应模型

本文提出了邻二甲苯液相氧化的简化串联一级反应模型。由该模型出发,导出间歇操作及连续操作下的反应收率、转化率及选择性的解析式。该式能较好地关联在鼓泡反应器、鼓泡搅拌釜式反应器中所得的154组宏观动力学试验数据,当用于选择适宜反应条件及验算φ400mm、φ800mm鼓泡塔装置的结果时均能得到令人满意的结果。文中指出,在这一反应过程中传质条件的不同并不影响选择性。本模型及关联式可适用于工业放大实际过程。     

煤快速热解过程碱及碱土金属释放特性及焦理化结构演变研究

本研究基于高频炉反应器开展准东煤的快速热解实验,探究碱及碱土金属(AAEMs)的释放特性及其与煤焦理化性质演变的关联.热解停留时间、气氛是影响AAEMs迁移特性及煤焦理化性质演变的重要过程参数.研究表明,AAEMs的释放率随热解停留时间的延长而增大,Na、Mg和Ca的最大释放率分别为61.05％、64.47％、44.0...     

同向啮合双螺杆挤出机挤出过程的计算机模拟

计算机模拟研究了聚苯乙烯在TSE-35A型同向啮合双螺杆挤出机的挤出过程.计算得到不同喂料速率与不同转速下的停留时间分布,并与在线荧光法测量值对比,二者基本相符.确定了停留时间与螺杆转速及喂料速率之间的函数关系式.模拟结果还预测了喂料速率、螺杆转速等工艺参数对双螺杆内流场变量,如温度、填充率、压力及粘度等的影响.模拟计算有助于了解双螺杆挤出机内部聚合物材料流动状态及停留时间长短,从而指导实际聚合物生产.     

草酸电解合成乙醛酸连续化工艺研究

针对传统草酸电解生产乙醛酸工艺只能间歇循环的缺陷,本文提出模拟连续化实验方案,并分别设计阴极冷却反应器和阴极冷却固定床反应器,探讨连续化实验的可行性.另外还考察了草酸饱和度和温度工艺参数对反应的影响.实验表明,保持草酸过饱和和利用变温操作可在反应停留时间(30m in)内于连续化反应过程中得到分别含有3.76%和3.66%乙醛酸的反应液,因此阴极冷却固定床反应器可望实现草酸电解还原乙醛酸的连续化生产.     

折流内构件移动床中煤在不同停留时间下的热解行为特性

针对常规移动床煤热解工艺所面临的无法处理粉煤,轻质焦油产率低、焦油品质差等问题,开发了折流内构件移动床热解工艺来调控气固两相的热质传递和热解反应过程。利用多段集气系统可及时地收集煤在不同热解阶段释放出的油气产物,研究了淖毛湖煤在不同温度和停留时间下的热解行为特性和产物品质。结果表明,折流内构件强化了颗粒间的热量和挥发分物质的传递,使其可处理0.4-6.0 mm的粉煤;在热解温度550℃,停留时间为3.0 h时,热解焦油产率达到最高为11.38%(占格金焦油产率的86.87%,质量分数),焦油馏分中低于360℃的轻质组分质量分数为85.0%;随着停留时间的延长,热解气中的H2体积分数从22.1%增加到了35.1%,CO体积分数从8.0%增加到了9.5%;在第一和第二层反应器中的焦油产率随停留时间的延长而增加,在第三和第四层反应器内当停留时间为2.0 h时焦油产率最大;随着床层数的增加,焦油模拟蒸馏馏分中的轻质组分含量增加,焦油脂肪烃化合物含量减小,而单环芳烃和二环芳烃的含量逐渐增加。     

等热流密度条件下碳氢燃料裂解特性研究

碳氢燃料在主动冷却通道中的裂解吸热是热管理的一个重要手段。为了研究碳氢燃料在裂解通道各处的裂解特性变化,本文采用电加热反应器和密度在线测量装置串联的方式,在等热流密度条件下,通过改变加热管长,结合实验所得裂解停留时间、产气及热沉结果探究了燃料的裂解特性。结果表明,受压力和管径影响,燃料裂解停留时间随压力升高或管径增大而增长;油温在700℃前,裂解反应受停留时间影响较大,压力高管径大有利于产气和热沉的提高,而在750℃后,裂解反应受温度控制,而且在高温时由于缩聚反应的发生,管径增大,压力升高,而引起的停留时间增加,都使得缩聚反应进一步深入,燃料的产气率和化学热沉增长都相应减缓,此时增大压力或管径都不利于燃料产气率和热沉的提高,其中压力影响尤为显著。     

城市煤气耐硫甲烷化反应器优化分析(英文)

建立了耐硫甲烷化列管式反应器的拟均相二维数学模型，运用隐式差分法求解，对日产五万立方煤气反应器的设备参数及操作参数的灵敏度进行了模拟分析。结果表明，管径对温度分布影响很大，气体入口温度及熔盐流量的影响不显著；气体入口压力及熔盐进口温度是反应器操作的灵敏因素。     

进样体积对流动注射分析灵敏度影响的研究

本文利用物料分布状态密度函数Ｅ（ｔ）、多槽串联反应器模型、轴向扩散模型和方差加合性质首次提出了反映进样体积Ｓｖ对峰高Ｈ影响的数学表达式：Ｈ－Ｋ１Ｓ－Ｋ２Ｓ＾２ｖ，并用实验数据对其进行了验证。结果表明，该式具有形式简单、意义明确、适用范围广等优点，并可对建立新的流动流射分析方法提供一定的理论指导。     

四喷嘴对置式气化炉停留时间分布的随机模型

运用连续时间马尔可夫链及矩阵相关理论，建立了停留时间分布随机模型。根据对四喷嘴对置式气化炉流场的测试，将气化炉划分为若干区域，并且对各个区域体积进行了估算，组成马尔可夫链状态转移图。模拟计算表明，当射流回流区和撞击流回流区回流比为1，管流区为平推流模式,其他区域按全混流模式处理时，模拟值与实验值较接近。用优化的模型计算了不同条件的冷模气化炉的停留时间分布，结果表明，随着气体流量的增大，平均停留时间减小，无因次方差增大；随着炉体高度的增加，平均停留时间增大，无因次方差减小。对工业气化炉停留时间分布进行了预测，炉内流型总体上趋近于全混流，有利于炉内的气化反应。     

聚合物反应挤出过程数值模拟进展

随着高性能计算机的不断发展,采用数值模拟方法来研究反应挤出过程中螺杆几何结构、操作参数与材料参数相互关系,对聚合物的合成、加工与改性均具有重要的指导意义。但由于聚合物反应挤出过程非常复杂,熔体高剪切流动、传热、复杂流变特性与聚合反应之间的强耦合,使得准确数值模拟非常困难。本文综述了现阶段数值模拟所采用的数学和物理模型,可分为一维反应器模型和计算流体力学模型。反应挤出过程数值模拟的发展将以计算流体力学方法为主,严格耦合三传和聚合反应动力学,考虑多相传递过程,并通过优化求解算法,从而准确预测聚合物反应挤出过程。     

流动注射分析中样品分散与反应管长度的关系

根据串联釜模型给出样品分散度与通过管长的关系式，应用此式可以满意地解释分散度随管长的变化。