用动量方程进行平行流列管式固定床反应器的设计

采用动量方程建立了平行流列管式固定床反应器管外流动模型，计算出反应器管外压力分布和速度分布，并用６０°角度的片状平行流试验模型加以验证，试验结果和模型计算结果取得了良好的一致性。同时，研究了实现管外流动和传热均布的分布板环隙孔和小孔调节方法。     

列管式固定床反应器流动与传热研究

本文给出了列管式固定床反应器的环形流道内的压力系数、穿孔阻力系数，平行流和错流形式的反应器管间压力分布以及温度试验结果。综合这些研究结果，可以为大型列管式固定床反应器的设计提供可靠的理论依据。     

平行流列管式固定床反应器管外流体的模拟

运用计算流体力学软件FLUENT6.1对平行流列管式固定床反应器环形流道及管间流体的流动进行数值模拟。模拟结果表明,流体进入环形流道后流速急剧变化,要达到环形流道内侧壁沿圆周流量均匀分配,就必须在不同的位置开不同尺寸的孔,反应器进口挡板和分布板的设置使管间流体在进入反应器后径向分布基本均匀。建立冷模实验装置,测定流体在反应器管间不同高度同一截面上的压力分布,实验结果表明,反应器管间流体达到均匀分布。管闯流体压力的模拟值与实验值相比较,两者吻合良好。     

列管式固定床反应器模拟与设计进展

<正> 一、前言 传统的固定床设计一般假定工业多管反应器的实际操作条件与单管实验反应器的操作条件相同,这个假定只对热载体完全均匀分布的并流反应器适用。但在实际的操作系统中,管与管之间的相互作用对过程的总效率以及冷却剂经壳程的泵送成本有很大的影响,而且,单管因其在管束中的位置不同而导     

列管式固定床反应器振荡操作研究——以Bang-Bang控制方法产生强制振荡

本文研究了以Bang-Bang控制产生强制振荡的列管式反应器的操作特性.对邻二甲苯催化氧化反应,以热点温度作为控制参数,进行Bang-Bang控制,使反应器在振荡状态下操作,与定态操作相比,苯酐收率提高3%.Bang-Bang控制比传统定值控制提供了更多的工程操作手段,具有更多的灵活性.     

列管式反应器内件结构探讨

介绍了典型的列管式反应器的内件结构,讨论了列管式反应器类别,以及进料分布器、壳程折流板或分布板、催化剂支撑等内件结构,归纳分析各种类型内件结构的优缺点、适应范围和设计要点,探讨了列管束反应器内件结构的发展方向,对从事反应器的开发设计人员具有指导借鉴意义.     

列管式固定床F-T合成反应器的模拟及优化

针对列管式固定床F-T合成反应器的特点建立了一维拟均相数学模型。通过对模型计算与试验结果进行对比分析,表明该模型可以较好的描述反应过程。并从固定床反应器的操作热稳定性出发,对列管式固定床F-T合成反应器的最大允许管径和最大传热温差进行了计算。结合模型计算结果得出了合适的反应管直径与冷却介质温度范围,可以优化列管式固定床F-T合成反应器的设计。     

PARAMETRIC SENSITIVITY IN FIXED BED REACTOR WITH CO-CURRENT COOLING

1 INTRODUCTIONWhen an exothermic reaction is carried out in a fixed bed reactor,there exists an axialtemperature profile exhibiting a maximum,known as the hot spot.In certain regions ofthe parametric sensitivity,the hot spot temperature undergoes very large increases forsmall changes in one or more inlet parameters,and this phenomenon is called runawayand the corresponding inlet condition is known as the critical.The reactor will be outof controlled beyond this condition and brings about a bad influence on process con-     

煤快速热解过程中氧化钙对焦油裂解的影响

为降低煤在热解、气化过程中的焦油产量 ,在一快速热解固定床反应器中考察了氧化钙催化剂的加入对焦油裂解反应的影响 ,研究结果表明 :在相同反应条件下 ,所选三种氧化钙催化剂中以 Ca O- 3的焦油裂解活性为最大 ,它们的焦油裂解活性顺序为 :Ca O- 3>Ca O- 2 >Ca O- 1 .并进一步考察了 Ca O- 3在不同反应温度下对焦油裂解反应的影响     

固定床反应器基于RBF网络的推断控制

<正>一些研究者基于简化机理模型,讨论了固定床反应器的推断控制。然而,工业过程中有许多固定床反应器的机理模型尚难以建立,而且由于固定床反应器特性的复杂性,模型简化和状态估计器的设计等具有较大的困难。因此,基于“黑箱”模型研究固定床反应器的推断控制可能是一条十分有效的途径。Budman等人提出用部分最小二乘法(PLS)以改进回归模型的性能。他们对实验室固定床反应器,假设沿反应器轴向的十点温度可以测量,并据此建立回归模型,然而由于固定床反应器具有严重非线性和时变等特性,用PLS法建立估计器仍有局限性。另外,实际的固定床反应器可能只有少数几个温度可以测量。因此其面向应用的推断控制策略的研究有十分重要的意义。     

OPTIMAL DESIGN FOR THE RESIDUAL OIL HYDRODEMETALLATION IN A FIXED BED REACTOR

A restricted diffusion model was used to investigate the optimal design for the residual oil hydrodemetallation in a fixed bed reactor. Based on the total lifetime activity, the optimal catalyst pore sizes and their corresponding optimal division locations in the bed were determined. The results indicate that the total amount of demetallation could be significantly improved by using a multi-layers reactor and the nonuniform activity catalysts. In addition, the influence of the Thiele modulus on the optimal designs were illustrated.     

固定床反应器的飞温和参数敏感性

以参数敏感性定义作为理论基础和数学依据,证明了热点轨迹拐点是反应系统的参数敏感点,从理论上给出了固定床反应器采用一维拟均相模型,进行一级反应,冷却介质温度不变,且与物料入口温度相等时,反应系统安全操作所允许的温度上限,并利用临界操作曲线热点和超临界操作曲线拐点之间的关系,推导出反应系统安全操作的临界判据,该关联式与El-Swai等人的实验结果吻合很好.     

丙烯水合反应器数学模型

<正>1 引言 异丙醇是一种重要的有机化工原料,目前工业生产多用丙烯气相直接水合法。对该类异丙醇生产装置的建模与操作条件的优化国内外未见文献报道。本文针对某化工厂的工业丙烯气相直接水合反应器装置,从反应动力学机理出发,结合生产数据,建立了该反应器的简化数学模型,为该反应器的操作条件在线优化提供了依据。2 数学模型的建立     

CATALYTIC COMBUSTION OF NATURAL GAS IN A FIXED BED REACTOR WITH FLOW REVERSAL

A new application of the fixed bed catalytic reactor with flow reversal for combustion of natural gas is investigated by mathematical modeling and computer simulation. Comparison between the results obtained for this new reactor and those for a classic catalytic fixed bed is made. Inexpensive perovskite type catalysts containing no noble metals were used. It is shown that an appropriate choice of operating parameters (concentration and temperature of input gas mixture, superficial gas velocity, size and shape of catalyst and inert material, volumetric ratio between catalyst and inert material in the bed) allows for a methane combustion at must lower temperatures in the reactor with flow reversal than in a classic catalytic reactor. Under such a low temperature combustion, no nitrogen oxides are produced.     

固定床内径向扩散研究

在直径为２６７ｍｍ的５Ａ分子筛固定床上，采用稳态有限源示踪技术，利用计算机数据采集系统，测定了不同流速下床层内部截面上示踪气体的浓度分布数据。并分别利用稳态有限源和稳态点源示踪条件下扩散模型的解析解，获得床层内的径向扩散系数值。结果表明，两种处理方法所获得的径向扩散系数值大致相等，且在实验条件范围内，当Ｒｅ数较小时，径向扩散系数值与分子扩散系数值相当，随着Ｒｅ数的增加，径向扩散系数值逐渐增大，最后几乎与流速成正比。文中还讨论了轴向扩散系数值对径向扩散系数计算结果的影响。     

A FIXED BED BARRIER REACTOR WITH SEPARATE FEED OF REACTANTS

A new type of gas-solid reactor was developed and characterised in the series of reactor configurations with separate Teed of reactants studied by our group. The novelty in the proposed design lies in the use of a fixed bed of small catalytic particles instead of a porous catalytic membrane. The major advantages of this concept, as opposed to the catalytic membrane reactor, are: (i) the barrier activity and pore structure are more homogeneous (good properties for modelling purposes); (ii) an easier integration of the catalyst bed into the reactor is obtained (the fixed bed can be sealed more easily into metallic modules than a catalytic membrane).

A Pt catalyst supported on La-stabilised alumina pellets (d_p = 5 - 50 μm) was used and the catalytic oxidation of carbon monoxide was studied as a model reaction to characterise the reactor. A mathematical model based on the Dusty Gas Model approach was conceived and a good agreement between calculations and experiments was obtained. This fixed bed barrier reactor may thus represent a quicker and easier opportunity, compared to membrane reactors, to check the concept of the separate-feed of reactants with new reactions and catalysts.