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合成气完全甲烷化固定床反应器数值模拟
被引量:
5
1
作者
白晓波
王胜
+1 位作者
任富强
王树东
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期955-962,共8页
以煤制天然气为背景,研究了反应器高径比、进料温度、操作压力、空速、原料气组成对高温甲烷化反应器内部温度和浓度分布的影响。通过建立固定床反应器拟均相二维模型,模拟合成气完全甲烷化过程,采用MATLAB进行数值求解,并与工业侧...
以煤制天然气为背景,研究了反应器高径比、进料温度、操作压力、空速、原料气组成对高温甲烷化反应器内部温度和浓度分布的影响。通过建立固定床反应器拟均相二维模型,模拟合成气完全甲烷化过程,采用MATLAB进行数值求解,并与工业侧线试验数据进行对比。结果表明,高径比为2~3时有助于减小热损,可以控制床层热点温度在700℃以下;进料温度升高到400℃,加快了反应速率,导致热点温度过高,接近800℃;操作压力不适宜,直接影响CO的加氢效果;空速由4000提高到16000h^-1时,床层热点显著向反应器出口移动:原料气氢碳HS(H2/(3CO+4CO2))增大到2,促进CO转化,而水气比由0.19增加到0.4,可以有效控制床层温升,热点温度在650℃左右。相关研究结果为反应器设计和工艺参数的优化提供了依据。
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关键词
完全甲烷化
固定床反应器
二维
拟
均
相
模型
数值模
拟
合成气
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职称材料
一种用于二维稳态固定床的通用计算方法
被引量:
1
2
作者
吴斯侃
曹志凯
+1 位作者
周华
陈秉辉
《厦门大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期830-835,共6页
针对固定床反应器模拟过程难以形成其模型完整通用的计算模块且编程工作量大的问题,提出了一种稳态下固定床反应器中反应物和产物温度及浓度分布的通用计算方法.该方法以关键组分的摩尔分数作为变量,推导出关键组分在物料与热量衡算中...
针对固定床反应器模拟过程难以形成其模型完整通用的计算模块且编程工作量大的问题,提出了一种稳态下固定床反应器中反应物和产物温度及浓度分布的通用计算方法.该方法以关键组分的摩尔分数作为变量,推导出关键组分在物料与热量衡算中的偏微分方程组中的通式,并利用正交配置法求解.同时考虑固定床反应器内气相流速的变化,将其描述为关键组分摩尔分数的函数进一步实现模型的通用性.对于特定的反应,只需提供目标反应的动力学方程及操作条件即可求解.最后利用所提出的方法实现乙苯催化脱氢制苯乙烯与乙炔法制氯乙烯反应过程的模拟,结果表明该方法具有通用性和高效性.
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关键词
固定床反应器
计算模
拟
正交配置法
二维
拟
均
相
模型
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职称材料
合成碳酸二甲酯宏观动力学及反应器数值模拟
3
作者
闫亚辉
丁晓墅
+1 位作者
王淑芳
王延吉
《化学反应工程与工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期252-260,共9页
在固定床反应器中研究了PdCl_2-CuCl_2-KOAc/AC催化剂上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应的宏观动力学,建立了以CO、O_2、甲醇分压表示的幂函数动力学模型,统计检验表明所得模型具有较高的可信度。依据动力学模型,建立了用于...
在固定床反应器中研究了PdCl_2-CuCl_2-KOAc/AC催化剂上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应的宏观动力学,建立了以CO、O_2、甲醇分压表示的幂函数动力学模型,统计检验表明所得模型具有较高的可信度。依据动力学模型,建立了用于该反应过程的固定床反应器二维拟均相模型,借助Matlab软件,模拟分析了空速、原料组成、进口温度、操作压力和管外介质温度等因素对反应过程的影响。模拟计算结果显示,操作压力和空速对反应器的热点温度影响显著,而甲醇的转化率及DMC对CO的选择性受原料组成影响较大。优化确定了在PdCl_2-CuCl_2-KOAc/AC催化剂上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯适宜的条件为进料组成CH_3OH/CO/O_2的体积比为0.20:0.27:0.53,空速7 500 h^(-1),进口温度160℃,操作压力0.30 MPa。在该条件下,床层的热点温度为214.96℃,甲醇的转化率为51.69%,DMC对CO的选择性为65.92%。
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关键词
碳酸二甲酯
宏观动力学
参数估计
二维
拟
均
相
模型
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职称材料
题名
合成气完全甲烷化固定床反应器数值模拟
被引量:
5
1
作者
白晓波
王胜
任富强
王树东
机构
中国科学院大连化学物理研究所
中国科学院大学
河南省煤气(集团)有限责任公司
出处
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期955-962,共8页
基金
国家自然科学基金(21276250)
文摘
以煤制天然气为背景,研究了反应器高径比、进料温度、操作压力、空速、原料气组成对高温甲烷化反应器内部温度和浓度分布的影响。通过建立固定床反应器拟均相二维模型,模拟合成气完全甲烷化过程,采用MATLAB进行数值求解,并与工业侧线试验数据进行对比。结果表明,高径比为2~3时有助于减小热损,可以控制床层热点温度在700℃以下;进料温度升高到400℃,加快了反应速率,导致热点温度过高,接近800℃;操作压力不适宜,直接影响CO的加氢效果;空速由4000提高到16000h^-1时,床层热点显著向反应器出口移动:原料气氢碳HS(H2/(3CO+4CO2))增大到2,促进CO转化,而水气比由0.19增加到0.4,可以有效控制床层温升,热点温度在650℃左右。相关研究结果为反应器设计和工艺参数的优化提供了依据。
关键词
完全甲烷化
固定床反应器
二维
拟
均
相
模型
数值模
拟
合成气
Keywords
total methanation
fixed-bed reactor
2D pseudo-homogeneous model
numerical simulation
Syngas
分类号
TQ051.14 [化学工程]
O623.11 [理学—有机化学]
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职称材料
题名
一种用于二维稳态固定床的通用计算方法
被引量:
1
2
作者
吴斯侃
曹志凯
周华
陈秉辉
机构
厦门大学化学化工学院
出处
《厦门大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期830-835,共6页
基金
国家自然科学基金(21576228)
文摘
针对固定床反应器模拟过程难以形成其模型完整通用的计算模块且编程工作量大的问题,提出了一种稳态下固定床反应器中反应物和产物温度及浓度分布的通用计算方法.该方法以关键组分的摩尔分数作为变量,推导出关键组分在物料与热量衡算中的偏微分方程组中的通式,并利用正交配置法求解.同时考虑固定床反应器内气相流速的变化,将其描述为关键组分摩尔分数的函数进一步实现模型的通用性.对于特定的反应,只需提供目标反应的动力学方程及操作条件即可求解.最后利用所提出的方法实现乙苯催化脱氢制苯乙烯与乙炔法制氯乙烯反应过程的模拟,结果表明该方法具有通用性和高效性.
关键词
固定床反应器
计算模
拟
正交配置法
二维
拟
均
相
模型
Keywords
fixed-bed reactor,computational simulation
orthogonal collocation method
two-dimensional pseudo-homogeneous model
分类号
TQ015 [化学工程]
下载PDF
职称材料
题名
合成碳酸二甲酯宏观动力学及反应器数值模拟
3
作者
闫亚辉
丁晓墅
王淑芳
王延吉
机构
河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室
出处
《化学反应工程与工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期252-260,共9页
基金
国家自然科学基金(21236001)
高等学校博士学科点专项科研基金(20121317110009)
+2 种基金
河北省重大技术创新项目(12275603Z)
河北省高等学校科学技术研究项目(QN2015163)
河北省青年科学基金项目(B2016202256)
文摘
在固定床反应器中研究了PdCl_2-CuCl_2-KOAc/AC催化剂上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应的宏观动力学,建立了以CO、O_2、甲醇分压表示的幂函数动力学模型,统计检验表明所得模型具有较高的可信度。依据动力学模型,建立了用于该反应过程的固定床反应器二维拟均相模型,借助Matlab软件,模拟分析了空速、原料组成、进口温度、操作压力和管外介质温度等因素对反应过程的影响。模拟计算结果显示,操作压力和空速对反应器的热点温度影响显著,而甲醇的转化率及DMC对CO的选择性受原料组成影响较大。优化确定了在PdCl_2-CuCl_2-KOAc/AC催化剂上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯适宜的条件为进料组成CH_3OH/CO/O_2的体积比为0.20:0.27:0.53,空速7 500 h^(-1),进口温度160℃,操作压力0.30 MPa。在该条件下,床层的热点温度为214.96℃,甲醇的转化率为51.69%,DMC对CO的选择性为65.92%。
关键词
碳酸二甲酯
宏观动力学
参数估计
二维
拟
均
相
模型
Keywords
dimethyl carbonate
macrokinetics
parameter estimation
two-dimensional pseudo-homogeneous model
分类号
TQ223.2 [化学工程—有机化工]
O643.11 [理学—物理化学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
合成气完全甲烷化固定床反应器数值模拟
白晓波
王胜
任富强
王树东
《高校化学工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
下载PDF
职称材料
2
一种用于二维稳态固定床的通用计算方法
吴斯侃
曹志凯
周华
陈秉辉
《厦门大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
下载PDF
职称材料
3
合成碳酸二甲酯宏观动力学及反应器数值模拟
闫亚辉
丁晓墅
王淑芳
王延吉
《化学反应工程与工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2016
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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