浆态床甲醇合成反应过程数学模拟

在固定床等温积分反应器中回归了LP201催化剂上的甲醇合成反应动力学参数,在液固拟均相、全混流、气相流动形式分别为全混流、平推流的基础上建立了浆态床搅拌反应器中甲醇合成反应的数学模型. 模拟结果显示,根据所得动力学参数,计算结果与实验结果吻合良好;气相甲醇合成过程中气相流动形式明显影响反应效率;在液相甲醇合成过程中,气相的流动形式对反应影响不大;气液传质阻力对反应有较显著的影响,必须与反应过程同时加以考虑.     

泰勒流反应器的流动及反应特性

利用由静态混合器、喷嘴和分气盒组成的新型布气装置在搅拌釜式反应器中诱导生成泰勒流,对反应器流动特性及反应特性进行了实验研究。结果表明,与常规搅拌釜式反应器相比,泰勒流反应器内物料流动更加接近于平推流流型,泰勒流的生成在反应器内构建出局部平推流区域,降低了物料返混程度。反应器反应性能因流动特性改变而得以增强,相同实验条件下,在泰勒流反应器中进行的蔗糖水解反应转化率比在常规搅拌釜式反应器中高出26.7%。在一定操作范围内,局部平推流区域和反应转化率均随搅拌转速或进气量的增加而增大。泰勒流反应器可简化为平推流区和全混流区并联的流动模型,推导出了反应转化率与平推流区域占反应器总体积比率之间的关联关系。     

环隙气提式环流反应器的研究——返混及流动模型

在直径为310mm,高2000mm 的环隙气提式环流反应器试验装置中,分别测定了液相和气相的返混特性。以带死区的全混流模型来描述液相流况;建立了气相返混的组合模型,利用此模型可揭示出总体气相返混的形成机理。     

流动模型方法及其在化工中的应用

(续上一讲)例2:在例1所示管式反应器中等温进行某一级反应,已知反应速率常数ｋ=021/Ｓ、反应空时τ=10Ｓ、实际反应出口转化率为0784。①若不考虑流体返混(即按平推流模型)计算,其反应出口转化率为多少?②若考虑流体返混,分别按多釜串联、轴向扩散、单平推流循环和等空时双平推循环模型计算,其反应出口转化率各为多少?③若按流体返混达到最大的全混流模型计算,其反应出口转化率又为多少?解:①不考虑流体返混(平推流模型)　Ｘ=1-ｅ-ｋτ=1-ｅ-02×10=0865②考虑流体返混(ａ)多釜串联模型先由流体返混无因次方差σ2求出多釜串联模型参数ＮＮ=1…     

理想反应器反应效率的比较

理想反应器的设计计算是化学反应工程学科的重要内容,理想流动反应器的组合操作在化学工业中有着广泛的应用。本文通过归纳总结单一反应器中传热条件对单一正级数反应效率的影响,以及在平推流反应器和全混流反应器的组合操作中反应级数对组合操作反应效率的影响,为反应器的计算和选型提供帮助和借鉴。     

多级串联等体积全混流反应器与平推流反应器的等效性研究——以二级不可逆反应为例

在多级串联全混流反应器中针对二级不可逆反应,推导出第N级串级反应器的出口浓度表达式.为与平推流反应器进行比较,引人反应器的相对效率,在平推流反应器中一定的转化率条件下,考察反应速率常数和反应物初始摩尔比大于1的情况下对串联级数的影响.通过实例计算,得出随着相对效率的增大,串联反应器级数随之增大.而当串联级数达到5时,相...     

一种新型的撞击流吸收器的设计研究

利用撞击流和平推流的优点,开发出一种新型的撞击流吸收器。对该吸收器进行了停留时间分布实验研究。利用清水吸收空气中CO2,对该吸收器的吸收性能进行了研究,实验结果表明,“全混流 平推流”流动特点的撞击流吸收器的吸收率明显高于鼓泡式吸收器,具有一定的推广与应有价值。     

己二腈加氢生产己二胺工业反应过程分析及计算

本文针对辽化己二腈加氢反应器,利用现场和设计数据在对反应器的流体流动参数进行计算的基础上,又在液相为全混流假设下确定了该反应的动力学方程和反应过程阻力,以及在气体为活塞流假设下利用单气泡模型和四阶龙格库塔法在计算机上求解了转化率等重要参数随高的变化关系,使其计算值与设计值和现场值吻合。     

连续进出料鼓泡流化床颗粒停留时间分布

针对双流化床气化或双床热解气化工艺中鼓泡床反应器的设计,采用脉冲法研究了Geldart B类固体颗粒在连续颗粒进料和出料的矩形流化床内的停留时间分布(RTD),考察了气速、床料高度、粒径、物料流率等操作参数对RTD的影响. 结果表明,物料流率、床料高度、粒径是影响颗粒RTD的主要因素,而气速则是次要因素. 随物料流率和粒径增加,鼓泡床内颗粒流动向平推流靠近;随床料高度增加,物料在床内的混合更加充分,颗粒流动向全混流靠近. 根据实验结果,推荐采用比理想平推流时间低9%~18%计算平均颗粒停留时间.     

MATLAB在反应器优化设计中的应用

反应器设计过程中,如何确定最佳的操作条件,使得设计方案既满足工艺要求,又能降低设备投资及产品成本是一个非常重要的问题.本文分别采用传统方法和MATLAB优化工具箱中的fminsearch命令,对具有循环操作的平推流反应器、全混流反应器与平推流反应器串联两种反应器进行了优化,得到了最佳的操作条件.与传统方法相比,MATLAB方法简便快捷,结果准确可靠.     

甲醇制烯烃反应动力学

在固定床等温积分反应器内进行了甲醇制烯烃反应动力学研究,借助集总动力学的概念,充分考虑到水和积炭对反应过程的影响,得到甲醇制烯烃反应动力学模型方程.采用Runge-Kutta法求解动力学微分方程,并优化动力学参数,最终得到了可计算各集总组分反应速率的总动力学方程.然后根据乙烯、丙烯、丁烯相互之间的比值随温度的变化规律,分别计算出乙烯、丙烯、丁烯在任一条件下的反应速率方程.通过统计检验及计算值与实验值的比较,结果较为满意.     

副产物对醇酸缩聚反应动力学参数的影响

采用熔融缩聚法将新戊二醇／顺丁烯二酸酐或新戊二醇／邻苯二甲酸酐在150-180℃下反应。分析了反应过程中酸浓度和副产物水的变化,以及水对反应动力学参数的影响。结果表明,在计算动力学参数时,应采用体积摩尔浓度为单位,与采用质量摩尔浓度为单位相比,其参数值较大,并且不能忽略副产物的影响,否则将产生误差,并且误差的大小随反应温度的升高而增大,最大可达到23％左右。     

碳纤维复合材料抽油杆拉挤过程温度和固化度数学模型研究

本文首先对拉挤模具内热传导和固化反应动力学理论进行了分析研究,在合理假设的基础上,建立了适合碳纤维抽油杆拉挤模具内温度和固化度分布的数学模型。使用第三方软件Pu lModel对开发的计算机程序进行了验证,模拟结果与第三方软件的计算值吻合较好。     

高质量分数对二甲苯结晶动力学研究

利用间歇动态法研究高质量分数混合二甲苯中的对二甲苯结晶动力学,应用矩量变换法求解粒数衡算方程,通过测量结晶过程中的母液温度和对二甲苯质量分数的变化,由非线性优化法求解对二甲苯结晶动力学参数。实验结果表明,在自然降温和线性降温方式下,所得到的结晶动力学参数一致,而且能很好地模拟对二甲苯结晶过程的母液中对二甲苯质量分数的变化,相对误差大多在±0.5%以内,因而可以用来优化和模拟对二甲苯结晶过程。     

沙质滩涂颗粒物对磷酸盐的吸附过程研究

以沙质滩涂颗粒物对磷酸盐的吸附过程为对象,通过拟一级和拟二级方程进行吸附动力学研究,采用Langmuir和Freundlich方程描述平衡吸附等温线,并计算得到吸附热力学参数。结果表明:拟二级动力学模型能够较好拟合吸附过程,Langmuir模型能更好的描述吸附等温线,吸附是焓推动作用、自发且放热的过程。     

Calculation of the leaching kinetics of sodium borosilicate glasses in aqueous solutions of acids

The kinetics of diffusion interaction of single-phase sodium borosilicate glasses with aqueous solutions of acids is investigated as applied to the preparation of porous glasses. The kinetics of mass transfer in a glass-solution system is calculated with due regard for the delay of diffusion fluxes.     

Kinetic studies of polyurethane polymerization with Raman spectroscopy

In this study, the polymerization kinetics of an uncatalyzed polyester based thermoplastic polyurethane formulation was characterized with Raman spectroscopy. Measuring the normalized scattering intensity of a band originating from the TPU diisocyanate, conversion was calculated as a function of time. Kinetic parameters obtained from these experiments correlated well with those obtained from analogous calorimetric experiments and with literature values. It was concluded that Raman spectroscopy is a powerful tool for characterizing the polymerization kinetics of polyurethanes in situ.     

聚酰亚胺改性环氧树脂/酸酐体系固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了聚酰亚胺(PI)改性环氧树脂(EP)/酸酐体系的固化反应动力学及其固化工艺。通过Kissinger法、Ozawa法和Crane法计算出该体系的动力学参数。结果表明:该固化体系具有较高的活性,其固化工艺条件为"80℃/2 h→120℃/2 h",后处理工艺为150℃/2 h;采用Kissinger法和Ozawa法计算出该体系的平均表观活化能为8.24 kJ/mol;结合Crane方程计算出该体系的反应级数为0.95,近似一级反应。     

煤焦二氧化碳气化动力学研究(Ⅱ)非等温热重法

利用热失重仪以恒升温速率（非等温）法研究煤焦-CO2气化反应，并用Ozawa法和单一升温速率法来求解动力学参数。结果表明：Ozawa法和单一升温速率法求解得到的动力学参数差异大；单一升温速率法求得的不同升温速率下表观活化能和指前因子呈线性相关性；表现活化能随升温速率增加呈线性减小。     

生物质催化热解特性和动力学研究

利用热分析技术对氮气气氛下不同升温速率下马尾松生物质试样的热解过程和以Na2CO3为催化剂的催化热解过程进行了研究。结果表明,Na2CO3催化剂可使生物质的主要热解区向低温区移动,而最大失重速率减少。根据热重实验数据,运用Popescu法对马尾松热解和催化热解动力学进行了研究。结果表明,Z-L-T方程为热解和催化热解的最概然机理函数,并计算出其相应的热解动力学参数。