汽,液两相反应精馏过程的反应扩散模型与模拟计算：（Ⅱ）模拟计算

汽、液两相反应精馏实际板的反应—扩散(非平衡级)模型应用三次设计法进行了模拟研究,并用乙酸、乙醇酯化反应体系筛板塔反应精馏实验结果与模拟结果进行比较,比较结果表明本模型是可靠的。     

伴有平衡反应的分离过程的数学模拟(Ⅰ)板式反应精馏塔的模拟计算

本文提出了相平衡和化学平衡同时存在的多相复杂可逆反应的反应精馏计算方法。模型方程由物料衡算方程,化学平衡方程,相平衡方程,归一方程,焓衡算方程组成。模型分三层迭代求解。该算法可适用于非理想系统、反应动力学未知的快速可逆反应过程。并且对不同操作条件下的计算均能稳定收敛,可以进行操作条件的调优。应用该算法模拟计算未达到平衡的反应过程,可以预测各板上的最大转化率和各板组成。     

汽液液三相精馏全塔效率模型及分析

在探讨汽液两相精馏塔板效率模型及影响因素的基础上,在Ｏｌｄｅｒｓｈａｗ精馏塔内,对影响汽液液三相 精馏全塔效率的各种因素进行了深入研究,建立了基于泡沫工况下的汽液液三相精馏全塔效率模型,通过对实 测数据的关联,获得了上述模型参数。     

粗苯精馏过程的模拟计算

以汽液平衡为基础 ,应用精馏原理建立了粗苯精馏的数学模型 ,并采用三对角矩阵法、高斯消元法和追赶法对模型进行了模拟计算。通过验证 ,证明了该模型是可靠的 ,通用的 ,从而为确定精馏塔的设计或操作方案提供了定量依据     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(Ⅰ)——非理想体系反应-扩散模型的建立

基于力平衡和通量的观点,建立了多孔催化剂上非理想体系的反应-扩散模型.该模型综合考虑了非理想气体反应体系的热力学特性和各组分通量之间的相互耦合作用;此外,该模型可根据实际情况依次简化为常规意义上的尘气模型、广义Stefan-Maxwell模型和费克扩散模型.作为单颗粒催化剂上反应-扩散过程通用模拟软件开发的基础,该模型明显优于其他常规模型.     

PX氧化反应-晶-精馏耦合过程模型

PX氧化是一个气液固三相复杂反应过程，反应同时伴随着吸收、蒸发、放热、结晶等多种耦合的物理化学效应，反应器采用反应段（下部）与精馏段（上部）一体化结构．在已有工作基础上，全面考虑了反应、传递、结晶、精馏多种过程之间的耦合作用，建立了氧化反应器的综合数学模型．模型给出了反应动力学、相平衡、流动与传递、结晶动力学等各类模型与参数的计算方法，计算结果与工业现场数据吻合．通过模型模拟考察了各工艺条件对反应器操作性能的影响，提出了工业装置改造和优化的方向与措施．     

磷酸复杂系统液固相反应动力学(Ⅰ) 分形介质中的扩散与反应机理

采用随机过程理论导出了液相在固体颗粒分形介质中的扩散方程 ,得到了分形扩散系数与自由空间扩散系数的关系式 .同时研究了以磷酸与具有丰富内孔隙的磷矿颗粒为代表的液固两相反应的机理和动力学模型 .发现已反应完毕的区段与尚未反应的区段之间的反应界面不是一个面 ,而是一个过渡区段 ,这一反应区段将逐步向颗粒中心移动 .根据固相物质的分形结构与反应机理 ,导出了描述这一过程的理论模型 .     

反应精馏相关技术研究进展(Ⅰ)--过程模拟技术

反应精馏是一种特殊的精馏形式 ,它将化学反应和分离过程耦合在一个设备中同时进行 ,具有传统工艺无法比拟的优势 ,已成为化工自动化领域的研究热点。本文以此为背景综述了反应精馏研究应用中的关键技术———过程模拟技术的研究进展。     

六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据预测及精馏过程模拟

精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Turbomole软件,预测UF₆与TiF₄二元体系汽液相平衡数据。通过预测已知的WF₆-UF₆二元体系汽液相平衡实验数据以间接验证COSMO-RS模型预测的准确性。利用Aspen Plus软件的物性常数估算系统(property constant estimation system),估算出缺失的无限稀释水溶液Gibbs生成能等物性参数。文献中UF₆饱和蒸气压实验数据与模拟值进行对比,相对误差在1.76%以内。根据文献中的实验数据和预测的汽液相平衡数据,利用Aspen Plus软件回归NRTL模型的二元交互作用参数。针对六氟化铀及氟化物的分离,设计直接分离序列和间接分离序列提纯UF₆的两种方案。设定UF₆产品...     

PX氧化反应-结晶-精馏耦合过程模型

PX氧化是一个气液固三相复杂反应过程,反应同时伴随着吸收、蒸发、放热、结晶等多种耦合的物理化学效应,反应器采用反应段(下部)与精馏段(上部)一体化结构.在已有工作基础上,全面考虑了反应、传递、结晶、精馏多种过程之间的耦合作用,建立了氧化反应器的综合数学模型.模型给出了反应动力学、相平衡、流动与传递、结晶动力学等各类模型与参数的计算方法,计算结果与工业现场数据吻合.通过模型模拟考察了各工艺条件对反应器操作性能的影响,提出了工业装置改造和优化的方向与措施.     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(Ⅰ)——非理想体系反应-扩散模型的建立

基于力平衡和通量的观点,建立了多孔催化剂上非理想体系的反应-扩散模型.该模型综合考虑了非理想气体反应体系的热力学特性和各组分通量之间的相互耦合作用;此外,该模型可根据实际情况依次简化为常规意义上的尘气模型、广义Stefan-Maxwell模型和费克扩散模型.作为单颗粒催化剂上反应-扩散过程通用模拟软件开发的基础,该模型明显优于其他常规模型.     

汽-液-液三相流流体力学的模型与求解

以直接接触换热器为研究对象,从基本的一维两流体模型出发,在全面地考虑了该换热器中汽体的膨胀、水蒸汽的蒸发、界面张力的作用以及汽液两相的相互作用和滑移等因素影响的基础上,建立了换热器的一维流动模型,并进行了数值求解,模型的结果与实验数据符合较好。     

单颗粒催化剂上非理想体系的反应-扩散模型(I)非理想体系反应-扩散模型的建立

基于力平衡和通量的观点,建立了多孔催化剂上非理想体系的反应-扩散模型.该模型综合考虑了非理想气体反应体系的热力学特性和各组分通量之间的相互耦合作用;此外,该模型可根据实际情况依次简化为常规意义上的尘气模型、广义Stefan-Maxwell模型和费克扩散模型.作为单颗粒催化剂上反应-扩散过程通用模拟软件开发的基础,该模型明显优于其他常规模型.     

温度对CO2(g)-NH3(aq)-Ca2+(aq)气液两相体系中结晶反应动力学模型的影响

在搅拌转速600 r/min、CO_2流量245 mL/min、Ca~(2+)初始浓度0.24 mol/L的条件下研究296.15～323.15 K时CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液反应体系中碳酸钙结晶反应动力学模型。结果表明:当温度313.15 K时,反应体系中水合氨解离及CO_2吸收化学反应达到或接近平衡,依据反应动力学模型,拟合得到296.15、303.15 K下CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液两相结晶反应的反应速率常数在数值上分别为1.377、4.894,反应级数为2.769;当温度≥313.15 K时,反应体系中水合氨解离及CO_2吸收化学反应未能达到或接近平衡,依据简化的反应动力学模型,拟合得到313.15、323.15K下CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液两相结晶反应的反应速率常数在数值上分别为0.100、0.159,反应级数为1.097。研究结果对CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液两相结晶反应动力学模型受温度的影响提供了动力学参数,对工业设计具有一定指导意义。     

气(汽)-液-固三相流研究进展

纵观气 -液 -固三相流研究进展 ,大体上出现了三种趋势 :(1 )为实际应用而开发新型的三相循环流化床 ;(2 )对床内的汽泡行为和粒子行为进行基础研究 ;(3 )以计算流体力学和气液、气固以及固固相间流体力学理论为基础 ,依靠计算机模拟来进行设计优化和放大服务     

垂直受热通道内汽液两相流压降的测定与估算

本文应用带扩大室及毛细管的U管压差计对垂直受热通道内汽液两相流压降进行了测定,作出了实测压降及实测液体循环质量流速与热通量的关系曲线。同时,针对不同结构尺寸的受热通道,利用实测的有效加热功率及液体循环流量数值对汽液两相流压降进行了计算,计算值与实测值吻合较好。     

含盐溶液汽液平衡预测(Ⅰ)——Pitzer模型的扩展及其在多元体系中的应用

本文提出一种新的预测含盐溶液汽液平衡的方法.对Pitzer(1980)模型进行扩展后,将其简化成单参数形式,推广至多元电解质溶液;经过适当假定,得到计算含盐挥发性强电解质和水体系及含盐水醇体系的活度系数公式,这些公式仅含二元相互作用参数;由二元溶液的活度关联出该参数后,可用于含盐体系各种温度下汽液平衡的预测.关联了40个二元电解质水溶液及7个电解质甲醇溶液298.15K时的简化Pitzer方程的单参数;用以推算6个水盐体系和2个甲醇盐体系在320-403K的蒸汽压,得到满意的结果,182个数据点的平均偏差小于0.65kPa;用以预测5个不同类型的含盐三元体系的等温、等压汽液平衡,所得的平均偏差对于汽相组成、沸点、压力分别为0.015、1K和1.92kPa.     

浅析汽液两相流装置在煅烧工序的应用

主要介绍了汽液两相流装置的工作原理,同时提出了汽液两相流装置在纯碱煅烧工序使用过程中,相比于仪表自控阀的优劣势及解决方法。     

基于群体平衡原理的蒸汽发生器汽液两相流动与沸腾数值模拟

基于相似原理建立了耦合四叶梅花形支撑板的蒸汽发生器“单元管”三维物理模型。采用考虑汽泡聚合与破碎效应的MUSIG （multiple-size-group）模型描述二次侧汽泡尺度分布和水力特性,热相变模型计算二次侧汽液两相沸腾相变过程,对大亚湾蒸汽发生器汽液两相流动与沸腾过程进行数值研究。模拟结果表明,支撑板位置处汽、液相流速均急剧升高,产生射流,在离开支撑板孔口时迅速形成回流。两相邻支撑板间出现明显的汽泡由小到大的周期性变化过程,冷、热端沿程汽泡最大直径缓慢减小。二次侧平均传热系数与Rohsenow经验关联式的计算结果吻合较好。