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。     

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.     

平行流列管式固定床反应器分布板的开孔规律

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，计算出管外压力分布和速度分布，并用角度为６０°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。在此基础上，研究了实现管外流动和传热均布的分布板环隙和小圆孔的调节方法。     

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。     

大型列管式催化氧化反应器研制的技术难点和解决方案

大型列管式催化氧化反应器是丙烯酸、顺酐、苯酐等装置中的关键核心设备,结构复杂、技术含量高、制造难度大。对丙烯酸反应器研制过程中出现的技术难点问题,通过大量分析、研究和试验,提出了有效的解决方案。     

列管式反应器温度控制方法

综述了列管式反应器热点温度的控制方法,包括调节催化剂活性、优化反应器设计和优化操作参数,重点探讨了影响反应器热稳定性和参数敏感性的因素,为列管式反应器的开车及热点温度的控制提出了切实可行的方法。     

一、二段加氢反应器的制造难点

列举了一、二段加氢反应器制造过程中换热管支撑栅成型、管板堆焊变形控制、管板壳程侧坡口堆焊材料的确定和管束组装4个制造难点,阐述了解决这4个制造难点时所采取的工艺措施,为制造类似结构的装置提供参考。     

大型列管式换热器制造技术

以Ｗ－５５３氨冷器为例介绍大型列管式换热器制造技术、质量控制和检验方法等,重点介绍在制造中解决的一些技术问题。     

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.     

列管式固定床反应器管束间单相流动与传热的CFD研究

为研究列管式固定床反应器壳程内换热介质的流动与传热特性,采用数值模拟的方法求解得到壳程流体速度与温度分布场.模拟结果受湍流模型影响,将壳程传热膜系数和压降的CFD模拟结果与经验方法结果进行比较后选择偏差最小的realizable k-ε湍流模型.模拟结果显示换热介质在反应器壳程内的流动与传热分布不均匀,折流板前背部存在漩涡和传热死区,错流区和折流板缺口区的传热效果较好.为验证CFD模拟结果的可靠性,将不同传热量和进口流量条件下的模拟结果与经验方法结果进行比较,偏差在可接受范围内.     

列管式固定床反应器Deacon反应的动力学研究

在氯碱行业,存在着氯与碱的不平衡问题。利用Deacon反应可将生产过程中过剩的HCl氧化为氯气,以解决Cl_2紧缺的问题。既保护了环境,又提高了氯原子的利用率。在列管式固定床反应器中进行了千吨级中试实验,测得了HCl的出口转化率。根据中试实验数据,建立了相应的Deacon反应列管式固定床反应器一维拟均相数学模型。     

工业级错流列管式固定床反应器的CFD模拟

工业级大型列管式固定床反应器壳程温度场与流场的均匀程度与反应的转化率及选择性密切相关。通过添加阻力源项和分散热源项,对工业级全尺寸错流列管式固定床壳程流场及温度场进行了CFD模拟研究,并进一步考察了折流板窗口区大小及其位置对壳程压降与温度分布的影响。结果表明,模拟得到壳程压降与由经验公式计算得到的压降较为接近,且壳程温度分布与工业实际数据吻合;增大窗口区面积,壳程压降呈现指数下降,同时高温差区（径向温差大于2 K）的范围与径向温差变大;随着第1块折流板位置降低,高温差区范围及径向温差均减小,但压降并不呈现规律性变化。模拟方法可用于工业级大型列管式固定床反应器的优化及设计。     

首台国产2万吨级顺酐反应器诞生其他大型列管式氧化反应器也相应获突破

上海市重大装备工程一大型列管式氧化反应器研制项目取得重大突破。4月20日，上海华谊（集团）公司为其自主研发制造的国内首台2万吨级顺酐反应器举行了隆重的竣工典礼。这台目前国内产量规模最大、完全采用国产化技术制造的顺酐反应器，通过上海市经委装备处及有关专家的验收，技术指标均达到设计要求。