Математическое моделирование SBC-реактора

Математическое моделирование и расчет гетерогенно-каталитических реакторов

1. Идеальные реакторы

1.1. Модель проточного реактора идеального смешения

1.2. Модель проточного реактора идеального вытеснения

1.3. Ячеечная модель реактора

1.4. Диффузионная одномерная модель реактора

1.5. Сопоставление реакторов. Зависимость конверсии от произведения (kτ) для реакторов идеального вытеснения и смешения.

1.6. Сопоставление объемов реакторов идеального вытеснения и смешения.

1.7. Массо- и теплоперенос на зерне

1.8. Критерии подобия: Th, Bi, Sc, Re, Sh

 

2. Адиабатические реакторы.

Синтез метанола в квенч-реакторе

2.1. Уравнения реакций синтеза метанола. Термодинамика и кинетика реакций. Теоретическая оптимизация процесса.

2.2. Оптимальная температурная стратегия синтеза метанола в адиабатическом реакторе

2.3. Принципиальная технологическая схема квенч-реактора

2.4. Математическая модель квенч-реактора

2.5. Алгоритм (последовательность) расчета квенч-реактора с рециклом

                                                                                                

Реакторы каталитической очистки газовых выбросов

2.6. Математическая модель реактора каталитической очистки

2.7. Режимы работы реактора. Кривые зажигания и затухания

2.8. Динамическое поведение реактора. Область внешнедиффузионных режимов

2.9. Влияние скорости газа и геометрии слоя на границы области устойчивости

2.10. Допустимые времена релаксации при колебаниях концентрации и температуры на входе в слой

 

Автотермический диск-реактор

 (на примере окислительной димеризации метана)

2.1. Уравнения реакций окислительной димеризации метана. Термодинамика и кинетика реакций. Теоретическая оптимизация процесса.

2.11. Математическая модель диск-реактора

2.12. Условие автотермичности  реактора

2.13. Влияние внешней диффузии на производительность и селективность

2.14. Зависимость коэффициента массопереноса от размера зерна и скорости газа

2.15. Условие протекания процесса во внешнедиффузионном режиме

3. Трубчатые реакторы

Моделирование и расчет реактора на примере синтеза ДМЭ

3.1. Уравнения реакций получения ДМЭ из синтез-газа. Термодинамика и кинетика реакций. Теоретическая оптимизация процесса.

3.2. Одномерная модель трубчатого реактора: уравнения материального и теплового балансов. Влияние процессов переноса вещества и тепла.

3.2. Критериальные уравнения тепло- и массопередачи от газа к насыпному слою

3.3. Критериальные уравнения теплопередачи от слоя к стенке трубки. Параболическая аппроксимация поперечного профиля температуры слоя. Формула расчета эффективного коэффициента теплопередачи в приближении параболического поперечного профиля температуры слоя. Расчет горячей точки. Продольный температурный профиль реактора, охлаждаемого мобильтермом.

3.4. Принципиальное схемное решение реакторного блока.

 

Параметрическая чувствительность трубчатых реакторов

3.5. Понятие о параметрической чувствительности реактора

3.6. Двумерная квазигомогенная модель трубки. Граничные условия и параметры модели.

3.6. Критические условия Семенова и Франка-Каменецкого

3.7. Зависимость усредненной по радиусу трубки температуры от конверсии для разных чисел Семенова. Предельные тепловые режимы.

3.9. Зависимость температуры «горячей точки» от числа Семенова для разных значений параметра безразмерного адиабатического разогрева.

3.8. Переходные режимы. Явление срыва стационарного теплового режима (runaway).

4. Реакторы с кипящим слоем катализатора

4.1. Двухфазная модель реактора с кипящим слоем. Основные параметры модели и методы их определения.

4.3. Методы определения коэффициента межфазного обмена. Метод модельной реакции. Метод респонс-техники.

4.4. Прямые и обратные задачи моделирования реакторов с кипящим слоем при решении задач усовершенствования действующих реакторов.

 

5. Реакторы с восходящим потоком

5.1. Устройство и принцип действия реакторного агрегата: реактор-холодильник. Параметры реактора и холодильника.

5.2. Проблема устойчивости агрегата реактор-теплообменник

5.3. Условия устойчивости работы реакторного агрегата

5.4. Эффективность использования катализатора в условиях устойчивости

 

6. Реакторы с орошаемым слоем (trickle-bed reactors)

6.1. Структура течений жидкости и газа в TBR

6.2. Процессы, протекающие в TBR. Профили парциальных давлений и концентраций на границах раздела фаз.

6.3. Основные допущения при моделировании TBR

6.4. Математическая модель реактора гидрирования бензола (параметры модели)

6.5. Влияние параметров модели (размера зерна, интенсивности массопередачи, скорости газа, плотности орошения, активности катализатора, глубины пропитки катализатора) на конверсию бензола

6.6. Эффективность использования катализатора и объема реактора для TBR и SBR непрерывного и периодического действия

 

7. Барботажные реакторы с суспендированным катализатором (slurry bubble column reactors - SBCR)

Гидродинамика SBC-реактора

7.1. Режимы течения и газонаполнение реакционного объема

7.2. Зависимость коэффициента удерживания газа от содержания твердой фазы и скорости газа

7.3. Зависимость коэффициента теплопередачи от содержания твердой фазы и скорости газа

7.4. Влияние взаимодействия пузырей на продольный профиль концентрации газа

7.5. Зависимость коэффициента удерживания газа от скорости газа при разном содержании твердой фазы (мелкие пузыри)

7.6. Зависимость коэффициента удерживания газа от скорости газа при разном содержании твердой фазы (крупные пузыри)

7.7. Зависимость коэффициента удерживания газа от скорости газа при разном давлении

7.8. Влияние диаметра колонны на рост скорости больших пузырей

7.9. Стратегия масштабирования реактора

7.10. Влияние диаметра колонны на эффективность продольного перемешивания

Математическое моделирование SBC-реактора

7.11. Какие процессы отражает одномерная динамическая модель SBC-реактора

7.12. Зависимость конверсии водорода от высоты слоя, диаметра реактора и начального соотношения реагентов

7.13. Зависимость конверсии водорода от скорости газа, скорости жидкости и начального соотношения реагентов

 


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 372; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:




Мы поможем в написании ваших работ!