全混流反应器优化组合的讨论

本文讨论了全混流反应器的优化组合,提出了简单易行的确定“最优点”的解析计算法他图解法,为反应器组合的研究和工业装置的优化排列提供了参考.     

对二甲苯氧化反应器非均匀混合模型

对二甲苯氧化是一个复杂的气-液-固三相反应过程。今根据实验测取的对二甲苯氧化反应动力学关系与数据,建立了工业氧化反应器的非均匀混合模型,用以考察气、液相的混合状况及其对反应的影响。模型采用三区串联加区问返混的结构,区间返混参数由工业反应器实测轴向温度分布拟合确定。计算表明,釜内液相混合接近全混、流,而气相氧浓度存在明显的轴向梯度：溶剂蒸发与液相混合相互竞争造成反应器内有一定的温度梯度：氧浓度梯度和温度梯度共同作用使得CO2．CO量增多,燃烧副反应加剧,这其中氧浓度梯度起主要作用。     

全混流反应器的定态操作点的讨论

从全混流反应器的热稳定性的角度讨论了全混流反应器操作点的选择问题，分析了各定态操作点的稳定性。指出应选择稳定的定态点作为操作点，当条件限制了选择范围时，可通过改变传热能力，介质温度达到定态操作点条件的目的。     

LabVIEW在全混流反应器仿真中的应用研究

尝试把虚拟仪器与具体化工应用相结合,利用虚拟仪器开发环境LabVIEW开发了全混流反应器仿真系统,并具体针对一个一级不可逆放热反应进行了模拟计算,结果表明LabVIEW用于化学化工领域具有广阔的应用前景,是进行建模仿真的好工具。     

全混流反应器的定态操作点的讨论

从全混流反应器的热稳定性的角度讨论了全混流反应器操作点的选择问题，分析了各定态操作点的稳定性。指出应选择稳定的定态点作为操作点，当条件限制了选择范围时，可通过改变传热能力、介质温度达到改善定态操作点条件的目的。     

对二甲苯液相氧化反应器技术进展

论述了聚酯工业中对二甲苯氧化反应器关键技术的研究和发展,讨论了对二甲苯液相氧化反应特性和氧化反应器的工程特征及其研究开发对策,提出反应器设计必须同时满足气-液分散、液液混合和固体粒子悬浮三方面的要求,最后对未来的发展趋势进行了分析。     

精解全混流反应器热衡算

依热力学理论 ,建立了科学衡算反应器的热力学方程。就国内外一些论著中的疑点、误点进行了辨析、论证 ,得出了理想流动反应器之一的全混流反应器 (continuousstirredtankreactor)新型的热量衡算方程精确解 :(△Hr) T0 FA0 XA+FtCpt(T -T0 ) =U(Tm-T)A ,说明了其应用 ,为反应器严谨的热计算提供了可靠的方法。本文论述谨以全混流反应器为代表 ,但其方法不失通用性 ,可望在反应器热量衡算中广泛应用     

全混流反应器热稳定性的参数敏感性分析

有许多伴随着大量的热量释放的化学反应过程,是在多相反应器(非均相催化反应器、气液反应器)中完成的。从安全的角度来看,它们代表了化学工业中最危险的操作单元。对这类全混流特质反应器,操作参数对对其热稳定性的影响程度可以用参数热敏感性加以表述。本文推到了操作过程中变化的参数V_0、C_(A0)、T_i、T_c、U、(-H_r)、x_A对热稳定性的影响。     

全混流反应器内流动规律模拟研究

研究了一种接近全混流的小型气固相反应器,可以用于在实验室研究时需要实现全混流接触状态的气固相反应的研究.采用计算流体力学软件(CFD)进行模拟得到最优结构,其结构包括1个圆锥形反应器主体,4个连接在反应器主体底部的进料口,1个连接在反应器主体上部的出料口.气体从4个进料口进入,催化剂在流动过程中从中部掉落,形成气体水平...     

多级串联等体积全混流反应器与平推流反应器等效性研究——以二级可逆反应为例

在多级串联全混流反应器中,在等温等容条件下给出了二级可逆反应第Ⅳ级反应器的出口浓度表达式.讨论了在相同操作条件下,达到平推流反应器的转化率所需要的等体积串联全混流反应器的级数Ⅳ;主要考察了正反应速率常数k1、平衡常数K、反应物初始浓度之比M、停留时间τ等因素对N的影响,得出了N与正反应速率常数k1、相平衡常数K以及停留...     

对二甲苯氧化鼓泡塔反应器的模拟

对二甲苯(PX)鼓泡塔式反应器由反应段和塔顶的脱水段组成.在对反应段流体流动特性分析的基础上,建立了PX液相空气氧化反应的双级气泡模型,用Matlab工具求解模型方程.脱水段则采用化工流程模拟软件进行模拟.在VB语言平台上实现了两段计算的连接,从而完成了整个带脱水段的鼓泡塔式反应器的模拟.模型计算值与工业实际值基本吻合,验证了模型的合理性.     

对二甲苯鼓泡塔氧化过程的实验研究

以醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,溴化物为促进剂,在实验室鼓泡塔式反应器中,进行了对二甲苯(PX)氧化生成对苯二甲酸(TA)的工艺过程的研究,考察了氧化反应温度、压力、催化剂浓度、溶剂比等条件对粗对苯二甲酸(TA)产品中对甲基苯甲酸(p-TA)和对羧基苯甲醛(4-CBA)两种主要杂质含量以及产品粒度的影响。为工业装置对苯二甲酸产品粒度的改善和杂质含量的降低提供基础实验数据。     

SPG聚丙烯装置反应器的定态模拟

针对中国石油辽河石化分公司的聚丙烯生产装置中测量反应器出口参数的仪表不全的缺陷,通过建立并求解定态数学模型,得到出口浆液浓度、反应物出口浓度等一些重要参数的准确值,并结合实际生产工况,对计算结果进行分析,提出一些优化生产的建议。     

进气氧浓度对PX氧化反应器的影响

以对二甲苯（PX）液相催化氧化反应器的连续鼓泡釜模型，对尾氧浓度保持3．5％时不同进气氧浓度下的反应器进行了模拟。模拟计算发现反应温度随着进气氧浓度的增加而升高，可以通过减少塔顶抽出水量或降低反应压力维持反应釜温度不变。较高的氧浓度进气对反应器操作的影响主要表现在温度效应和浓度效应上，温度效应使得主反应的速率增加，浓度效应却降低主反应的速率。随着进气氧浓度的增加，温度效应和浓度效应共同作用的结果是氧化反应器的生产能力先增大后减小，因此存在一个适宜的进气氧浓度，由计算得到为26.6％。     

CFD数值模拟在废气催化氧化处理中的应用

催化氧化技术是处理VOCs的常用方法之一,为节省占地、节约投资,将常用催化氧化装置集合为组合式催化氧化反应器。为使净化气均匀地进入换热段、降低速度偏差、保证换热效率,利用计算流体软件CFD对反应段出口至换热段的烟道流场分布进行了数值模拟,并通过计算得到了使流场均匀分布的导流板结构。     

高交换度BaX分子筛的制备及其吸附分离对二甲苯性能的研究

13X型分子筛经过钾离子交换后,再进行钡离子交换,多次交换后得到不同钡交换度的BaX分子筛。采用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光光谱分析(XRF)、比表面积物理吸附分析(BET)以及热失重/差热分析(TG/DTA)对样品进行表征,考察了不同钡交换度对分子筛吸附分离对二甲苯性能的影响。结果表明:钡离子交换后,分子筛孔道中的有效空间有所减少,平均孔径有所下降,但分子筛的晶型结构未受到明显影响;随着钡离子交换度的逐渐增大,BaX分子筛吸附分离对二甲苯的能力不断增强;钡离子交换度达到98.5%时,邻、间、对二甲苯的饱和吸附量分别为:254.1 mg/g、218.4 mg/g、376.9 mg/g,对/邻二甲苯分离系数、对/间二甲苯分离系数分别达到最大,为β(PX/OX)=1.48、β(PX/MX)=1.72。     

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。     

Oxidation of Benzene to Maleic Anhydride in a Fluidized Bed Reactor

In this project, the selective oxidation of benzene to maleic anhydride (MAN) was studied. Gas phase catalytic oxidation of benzene was carried out in a laboratory scale fluidized bed reactor on six different types of catalysts, which have different compositions. Effects of temperature, flow rates of benzene and air and catalyst type on the reaction selectivity were investigated at atmospheric pressure. The experiments were performed over a temperature range of 325 to 400 °C, a space‐time (W/F_A0) range from 11.28 × 10⁵ to 31.9 × 10⁵ g s mol^–1, and benzene/air mole ratio changes between 0.0109 and 0.0477. It was seen that conversion of benzene to MAN increased with increasing temperature for the catalysts supported by silica gel, aluminum oxide and titanium oxide. From the results it was found that conversion increased with increasing flow rate of air. When the comparison of the catalysts were made, it could be said that catalysts supported by silica gel showed higher MAN conversions. So it can be concluded that catalysts supported by silica gel were more suitable catalysts for benzene oxidation to MAN in a fluidized bed reactor.     

Model predictive control for the reactant concentration control of a reactor

The reactant concentration control of a reactor using Model Predictive Control (MPC) is presented in this paper. Two major difficulties in the control of reactant concentration are that the measurement of concentration is not available for the control point of view and it is not possible to control the concentration without considering the reactor temperature. Therefore, MIMO control techniques and state and parameter estimation are needed. One of the MIMO control techniques widely studied recently is MPC. The basic concept of MPC is that it computes a control trajectory for a whole horizon time minimising a cost function of a plant subject to a dynamic plant model and an end point constraint. However, only the initial value of controls is then applied. Feedback is incorporated by using the measurements/estimates to reconstruct the calculation for the next time step. Since MPC is a model based controller, it requires the measurement of the states of an appropriate process model. However, in most industrial processes, the state variables are not all measurable. Therefore, an extended Kalman filter (EKF), one of estimation techniques, is also utilised to estimate unknown/uncertain parameters of the system. Simulation results have demonstrated that without the reactor temperature constraint, the MPC with EKF can control the reactant concentration at a desired set point but the reactor temperator is raised over a maximum allowable value. On the other hand, when the maximun allowable value is added as a constraint, the MPC with EKF can control the reactant concentration at the desired set point with less drastic control action and within the reactor temperature constraint. This shows that the MPC with EKF is applicable to control the reactant concentration of chemical reactors.