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管式固定床反应器多态研究——(Ⅲ)多态理论的工程应用

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化学反应工程与工艺 1987年第3期3卷 53-58页

作者：沈瀛坪张濂联合化学反应工程研究所华东化工学院分所

本文实验研究了在列管式固定床反应器中加入惰性铝导热片对反应器性状的影响,以苯催化氧化作为反应对象。由于惰性铝导热片的插入增加了床层的有效热导,结果,加宽了多态区,降低了点火和熄火温度,提高了反应器操作的稳定性,提高了产物收率。

关键词：管式固定床反应器对象熔盐迟后反应管催化氧化多态

管式固定床反应器多态的研究 Ⅰ.实验的发现

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化学反应工程与工艺 1987年第2期3卷 34-39页

作者：沈瀛坪张濂联合化学反应工程研究所华东化工学院分所

在邻二甲苯催化氧化反应过程研究中,观察到在一定反应物浓度范围内反应级数为负值;也观察到反应器热点温度随入口浓度的提高呈现突跃现象。进一步发现了反应器的热点温度随熔盐温度的变化形成迟后迥区,说明在非等温非绝热管式固定床反... 详细信息

在邻二甲苯催化氧化反应过程研究中,观察到在一定反应物浓度范围内反应级数为负值;也观察到反应器热点温度随入口浓度的提高呈现突跃现象。进一步发现了反应器的热点温度随熔盐温度的变化形成迟后迥区,说明在非等温非绝热管式固定床反应器中存在着多态现象。反应动力学对反应器操作的多态起着重要作用。

关键词：管式固定床反应器多态现象非绝热非等温熔盐反应级数热点温度多态

非等温非绝热管式固定床反应器的多态、参数灵敏性和飞温

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化学反应工程与工艺 1987年第3期3卷 59-66页

作者：沈瀛坪张濂联合化学反应工程研究所华东化工学院分所

本文研究了非等温非绝热管式固定床反应器操作的多态和参数灵敏性。分析了多态、参数灵敏性和飞温的关系。提出了提高非等温非绝热管式固定床反应器操作稳定性的措施。

关键词：飞温判据参数灵敏性管式固定床反应器非绝热非等温多态

基于CFD-DEM方法与多孔介质模型的管式固定床反应器柱状颗粒床层特性研究

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石油炼制与化工 2024年第11期55卷 90-99页

作者：张刚宋斯铎朱梓瑞刘雪东中石化南京工程公司南京210049 常州大学机械与轨道交通学院江苏省绿色过程装备重点实验室

使用计算流体力学与离散元法(CFD-DEM)和多孔介质模型分别对管式固定床反应器进行数值模拟,讨论在不同装填方式与管径比条件下,柱状颗粒床层的堆积特性与单位压降变化规律,并对比两种数值模拟方法计算结果的一致性和计算效率。计算结果... 详细信息

使用计算流体力学与离散元法(CFD-DEM)和多孔介质模型分别对管式固定床反应器进行数值模拟,讨论在不同装填方式与管径比条件下,柱状颗粒床层的堆积特性与单位压降变化规律,并对比两种数值模拟方法计算结果的一致性和计算效率。计算结果表明,混合装填方式比单一装填方式更容易使柱状颗粒床层达到稳定状态。在采用单一装填方式且管径比一定时,床层压降会随入口气速增大而增大,在实际应用中应选择合适的入口气速,以防止设备损坏。当采用混合装填方式时,床层截面压力波动显著减小20.63%,床层颗粒堆积更均匀。对比CFD-DEM与多孔介质模型的计算结果与效率,发现当颗粒雷诺数(Re_(p))小于229时,多孔介质模型与耦合算法得到的床层压降最大偏差为6.3%;当Re_(p)从229增大到458时,床层压降的偏差随Re_(p)增大而增大,最大偏差为13.4%,满足工程误差要求。在计算效率方面,使用多孔介质模型计算所需要的时间是CFD-DEM耦合算法的1320。因此,当管径比大于16.58、Re_(p)小于458时,多孔介质模型对于柱状颗粒床层计算的适用性和可靠性更高。

关键词：柱状颗粒管式固定床反应器 CFD-DEM耦合算法多孔介质模型压降数值模拟管径比

管式固定床反应器多态的研究 Ⅱ.反应动力学对多态的影响

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化学反应工程与工艺 1987年第2期 40-51页

作者：沈瀛坪张濂袁谓康联合化学反应工程研究所华东化工学院分所

本文通过对具有轴向返混拟均相一维模型参数分析,研究了管式固定床反应器的多态问题。计算结果示出在非等温非绝热管式固定床反应器中在较宽的 Peclet 数范围内存在着3个定态。反应级数 L—H 机理的吸附平衡常数明显地影响反应器操作的... 详细信息

本文通过对具有轴向返混拟均相一维模型参数分析,研究了管式固定床反应器的多态问题。计算结果示出在非等温非绝热管式固定床反应器中在较宽的 Peclet 数范围内存在着3个定态。反应级数 L—H 机理的吸附平衡常数明显地影响反应器操作的多态范围。

关键词：管式固定床反应器反应动力学化学动力学多态

管式固定床反应器中Fe基费托合成产物分布及其影响因素的数值分析

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管式固定床反应器中Fe基费托合成产物分布及其影响因素的数值分析

管式固定床反应器中Fe基费托合成产物分布及其影响因素的数值分析

2015年中国化工学会年会

作者：曹军张莉徐宏华东理工大学机械与动力工程学院

本文通过构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,对Fe基催化剂管式固定床反应器中的费托合成过程展开了计算。结果分析了费托合成管式反应通道中的温度分布,发现催化剂段入口处"热点"区域的存在。... 详细信息

本文通过构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,对Fe基催化剂管式固定床反应器中的费托合成过程展开了计算。结果分析了费托合成管式反应通道中的温度分布,发现催化剂段入口处"热点"区域的存在。阐明了沿着气体流动方向的反应速率变化趋势,并发现在费托合成烃类产物中,CH4的选择性最高,其次是C5+类产物,该分布规律与ASF模型的预测值有很高的吻合。最后,分析了温度,流速以及反应物H2/CO比三个因素对产物选择性的影响,发现C5+产物的选择性随着这三个影响因素的增大均有所降低。本文构建的数值模型及相关结论有助于从传递及反应过程的角度,为固定床反应器内费托合成操作工艺的优化提供理论参考。

关键词：管式固定床反应器费托合成转化率选择性数值分析

来源： cnki会议 cnki会议评论

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管式固定床反应器中Fe基费托合成产物分布及其影响因素的数值分析

Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中积炭效应的数值模拟

第十八届中国科协年会——分8煤化工精细化发展论坛

作者：曹军张莉徐宏华东理工大学机械与动力工程学院

本文通过构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,对Fe基催化剂管式固定床反应器中的费托合成过程展开了计算。结果分析了费托合成管式反应通道中的温度分布,发现催化剂段入口处"热点"区域的存在。阐明了沿着气体流动方向的反应速率变化趋势,并发现在费托合成烃类产物中,CH的选择性最高,其次是C5+类产物,该分布规律与ASF模型的预测值有很高的吻合。最后,分析了温度,流速以及反应物H2/CO比三个因素对产物选择性的影响,发现C5+产物的选择性随着这三个影响因素的增大均有所降低。本文构建的数值模型及相关结论有助于从传递及反应过程的角度,为固定床反应器内费托合成操作工艺的优化提供理论参考。

关键词：管式固定床反应器费托合成转化率选择性数值分析

来源： cnki会议评论

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石油学报（石油加工） 2016年第5期32卷 951-958页

作者：曹军张莉徐宏邢耀华华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

在综合考虑积炭效应对催化剂孔隙率以及催化剂活性影响的基础上,通过建立包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,从热质传递的角度,计算了Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中的积炭效应,阐明了包含... 详细信息

在综合考虑积炭效应对催化剂孔隙率以及催化剂活性影响的基础上,通过建立包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,从热质传递的角度,计算了Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中的积炭效应,阐明了包含多孔介质催化剂段的反应通道中的速度、温度及压力场分布,并指出了在通道中随气体流动扩散的可移动炭以及催化剂表面沉积炭浓度分布规律,分析了积炭对催化剂孔隙率、活性以及反应通道压降的影响,并进一步讨论了甲烷浓度以及温度对积炭产生的影响,最后提出了消减积炭的方法。

关键词：管式固定床反应器积炭效应孔隙率催化剂活性数值模拟

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管式反应器合成N,N-二甲基正丁胺

浙江大学学报（工学版） 2009年第9期43卷 1684-1686,1738页

作者：张旭张涛陈小祥闫浩罗明钱超陈新志浙江大学化学工程与生物工程学系浙江杭州310027

为了提高N，N-二甲基正丁胺合成方法的经济性与环境友好性，采用以正丁胺与甲醇为主要原料进行催化胺化的路线，原子利用率较高．用浸渍法制备了磷酸改性的γ-Al2O3负载活性金属的催化剂，在管式固定床反应器中考察了催化剂活性成分及... 详细信息

为了提高N，N-二甲基正丁胺合成方法的经济性与环境友好性，采用以正丁胺与甲醇为主要原料进行催化胺化的路线，原子利用率较高．用浸渍法制备了磷酸改性的γ-Al2O3负载活性金属的催化剂，在管式固定床反应器中考察了催化剂活性成分及反应条件对合成N，N-二甲基正丁胺的影响．结果表明，γ-Al2O3上负载活性组分含Co和Ni质量分数分别为30％～31％及9％～10％的催化剂具有较满意的选择性和活性．在较合适的反应工艺条件：压力为0．3MPa，温度为160℃，体积空速为0．3h，进料甲醇和正丁胺的物质的量比为6：1下，原料正丁胺的转化率达到81．7％，目标产物N，N-二甲基正丁胺的选择性达到72．9％．

关键词： N,N-二甲基正丁胺正丁胺甲醇催化剂管式固定床反应器