乙苯脱氢径向反应器的模拟和操作优化

采用一维拟均相绝热径向反应器模型模拟乙苯负压脱氢径向反应器,探讨了在负压条件下乙苯脱氢反应温度、水烃比和压力对乙苯脱氢反应转化率和选择性的影响,指出负压反应系统对压降的严格要求,由此得出合理的操作条件,通过模型计算结果与生产装置实测数据的比较,确认本模型可以用于生产装置的模拟。     

醋酸乙酯加氢合成乙醇二维拟均相反应器模型

分析醋酸酯加氢制乙醇反应动力学以及工业装置实际运行状况,建立固定床反应器二维拟均相有效扩散数学模型.结合单管实验数据修正的宏观动力学方程,采用Crank-Nicholson方法求解方程并对工业固定床反应器进行模拟计算.与一维拟均相反应器模型及单管实际运行数据比较,结果表明在不同氢酯比、不同控制温度、不同压力下二维拟均相反应器模型模拟结果由于同时考虑了轴、径向传质、传热的影响,误差更小,所得固定床内温度和转化率分布与工业数据相符,该模型可用于指导反应器的设计和操作优化.     

乙苯脱氢径向绝热反应器数学模型与优化设计

建立了乙苯脱氢制苯乙烯径向绝热固定床反应器的数学模型，结合所测的Ｇ８４Ｃ催化剂的动力学数据，对引进的美国Ｍｏｎｓａｎｔｏ／Ｌｕｍｍｕｓ公司的６００００ｔ／ａ苯乙烯装置的二段径向流动绝热反应器进行了优化计算，结果与原设计基本吻合。当第一反应器的转化率在０．３６～０．３９时，催化剂的总用量最少。     

固定床反应器的径向和轴向参数分布

进行放热反应的工业固定床反应器,系统内的温度和组成不仅随床层轴向变化,而且随床层径向变化。对于这种反应器需使用二维模型进行模拟分析。强放热过程,例如乙烯氧化生产环氧乙烷,二维模型的模拟结果表明2.1厘米直径的反应管内径向温差可超过40℃,忽视这个因素就可能导致反应选择性变坏,催化剂使用时间缩短,甚至反应器操作失控。利用二维模型模拟获得的管中心温度对平均温度作图,即可由一维模型计算结果得到管中心最高温度的数据,从而提高了一维模型的使用价值。     

乙苯脱氢制苯乙烯绝热式反应器的数学模型

采用一维活塞流的反应器数学模型，结合乙苯脱氢制苯乙烯反应的动力学方程及传质，传热方程，建立了文题的数学模型。探讨了反庆温度，水蒸汽与乙苯的摩尔比，压力对苯乙烯收率的影响，确定了最佳操作条件。用实际生产装置的数据检验数学模型，证实计算结果与实际数据相吻合。     

己二腈加氢反应器剖析及模拟计算

本文针对辽化己二腈加氢反应器，利用现场和设计数据对反应器中流体流动参数进行了计算，进而在气体为活塞流动，液固进程活塞流动假设下利用四阶龙格库塔法在计算机上求算了转化率等重要参数随高的变化关系，其转化率的计算值与计值和现场值吻合。     

邻二甲苯氧化生产苯酐过程的模拟与优化

建立了邻二甲苯氧化生产苯酐过程的二维拟均相动力学模型，利用gPROMS进行模型求解，结果与实验数据吻合较好。通过热点温度控制范围确定了反应器进料温度、换热介质熔盐温度的控制范围。以邻二甲苯转化率最大为目标函数，以反应器进料温度、熔盐温度为控制变量，利用gPROMS优化反应过程，得到优化条件下的邻二甲苯转化率可达98.4％。     

乙炔法氯乙烯转化器的分段建模

针对某厂聚氯乙烯（PVC）生产流程中乙炔法合成氯乙烯的列管式反应器,基于传热系数的不同,建立了氯乙烯转化一维均相分段数学模型.用该模型计算了反应管内的温度分布和反应器出口的乙炔转化率,模拟结果与现场数据吻合较好,表明该模型有一定的准确性.利用该模型研究了催化剂效率及反应管内外传热效率对转化器的影响.     

丙酮裂解非等温管式反应器模拟

建立了丙酮在非等温管式反应器中裂解的一维模型。通过Matlab软件对年产1万t丙酮裂解反应器进行了模拟计算和分析。模拟了反应温度、丙酮转化率沿反应器轴向分布，计算了反应器体积等重要参数，与实际工况数据相比，模拟结果相对误差较小。模拟结果证明，提高管间加热可以使丙酮裂解达到更高的反应转化率。     

苯胺加氢固定床反应器的优化设计与操作

目的 对苯胺催化加氢制环己胺列管式固定床反应器进行优化设计。方法 建立苯胺催化加氢制环己胺固定床反应器的二维拟均相模型，并用数值计算软件MathConnex对模型进行求解。结果 实现了苯胺催化加氢制环己胺列管式固定床反应器的优化设计与操作。结论 采用二维拟均相模型可有效地描述苯胺催化加氢制环己胺列管式固定床反应器的特征；影响转化率的主要因素是反应器的轴向温度分布，反应器的管径和氢气与苯胺物质的量对反应器轴向温度分布有较大影响，是设计反应器和优化操作的重要参量；根据计算结果设计的反应器在优化条件下操作稳定，能耗降低，热点温度远低于采用导热油冷却的反应器，产品的副产物少，收率可达95％以上，具有较好的经济效益。     

压裂液滤失的二维数值模拟

结合油藏工程和数值模拟技术,根据压裂施工过程中滤失的压裂液在地层中二维流动和压裂液为非牛顿型流体的实际,建立了非牛顿型压裂液的二维动态滤失模型,用数值方法求解,并将计算结果与一维模型结果进行对比分析。计算表明:仅考虑压裂液垂直于裂缝壁面一维流动所计算的滤失速度会偏小,并且这种差值会因地层渗透性的增加而加大。二维方法由于考虑了压裂液的非牛顿特性和二维流动,其结果也比一维模型更符合现场实际,可以减少压裂施工的风险,提高压裂设计的可靠性。     

固定床反应器改进一维模型的参数灵敏性

采用改进的一维模型研究了固定床催化反应器中具有工业意义的气相放以应的参数灵敏性行为，用改进的一维模型所预测的参数灵敏性行为与二维模型预测的结果接近。根据固定床反应器改进一维模型的灵敏性行为提出了失控的判据，该判据的预测结果合理。     

氧化铁系催化剂下乙苯脱氢最佳水油比研究

氧化铁系催化剂活性高,使用寿命长,对热和水蒸气都很稳定。在氧化铁系催化剂下采用固定床反应器试验装置,在控制其他条件不变情况下,通过改变水和乙苯的配比对乙苯的选择性及转化率的影响,得出水油比为1.3:1时乙苯的转化率及选择性最佳。     

小型乙苯脱氢装置操作条件的考察

在自行设计的小型乙苯脱氢装置上，对过程的适宜操作条件及苯乙烯的分析方法进行了考察。结果表明，在反应温度田０～６００℃；液空速０．８ｈ￣（－１）及Ｈ＿２Ｏ／乙苯为１．５（质量比）的条件下，乙苯单程转化率为４７％～６１％，选择性达到９２％～９３％，这一结果与工业装置的实际生产数据相当吻合。因此，可利用该小型装置对工业生产的操作条件进行模拟。苯乙烯含量的色谱分析与折光指数分析对比显示。两者相当接近，故可采用相对较为简单的折光指数法测定乙苯脱氢反应液相产物中苯乙烯的含量。     

乙苯催化脱氢制苯乙烯反应器实验研究

采用新型管式反应器实验装置,通过正交试验讨论了反应温度,进料速率以及水和乙苯的配比对苯乙烯收率的影响,确定了反应最佳操作条件。根据乙苯脱氢制苯乙烯的反应动力学模型,由实验结果计算出了反应速度常数与温度的关系且通过实验数据进行了检验,相对误差不大于5％。由实验结果确定了该综合实验的方法和培养目标。     

甲醇水蒸气重整制氢过程的优化分析

为强化甲醇水蒸气重整制氢反应过程,以出口甲醇转化率和氢气含量为目标考察了反应器中催化活性梯级分布和均匀分布对制氢效果的影响.利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对反应器进行了二维数值研究.计算表明,可通过催化活性由低到高的梯级分布提高反应器出口甲醇转化率和氢气含量.与活性均匀分布相比,反应器中的冷点温差降低了10K,实验表明反应器出口H_2含量提高约8.5%,CO含量降低约0.19%.     

二维磁极化子的研究

运用系统的变分和模拟退火数值计算, 对二维反铁磁物质中自陷磁极化子和铁磁物质中束缚磁极化子进行了研究. 通过运用Schwinger角动量理论将原问题变换为载流子与两类Boson的耦合问题, 计算得到二维自陷磁极化子具有单峰和多峰结构. 计算表明, 对于铁磁物质, 二维束缚极化子的性质与一维情形基本一致, 但对于反铁磁物质, 二维自陷磁极化子的结构比一维情形要丰富得多.     

计算肋片散热的一种改进方法

通过对二维肋片导热机理的分析，提出了一种改进的计算二维肋片散热和温度分布的一维近似方法。这一方法与经典的一维近似方法一样简单实用，并可套用经典方法的所有公式和图表，分别用改进的一维近似方法、经典一维方法和二维方法对工程中几种常见肋片进行了计算并加以比较。结果表明，一维近似方法较经典一维方法的精度有明显提高。     

一种求解动边界问题的有限单元-有限差分法

本文从二维动边界着手,将在动边界上应满足的能量平衡条件——非线性边界条件从数学模型中分离出来,然后用有限元法求解区域上的温度分布,用有限差分法求解大型的非线性方程组,减少了计算工作量,提出了求解动边界问题的有限元-有限差分法。用本文提出的方法分别给出了一维和二维动边界问题的数值结果,并与分析解或其它研究者的结果进行比较,验证了本文方法的可靠性和有效性。     

计算肋片散热的一种改进方法

通过对二维肋片导热机理的分析，提出了一种改进的计算二维肋片散热和温度分布的一维近似方法。这一方法与经典的一维近似方法一样简单实用，并可套用经典方法的所有公式和图表。分别用改进的一维近似方法，经典一维方法和二维方法对工程几种常见肋片进行了计算并加以比较。