【摘要】：重大化工事故往往是由多米諾效應(yīng)引發(fā)的一連串故障而導(dǎo)致的。為實(shí)現(xiàn)苯乙烯聚合反應(yīng)的本質(zhì)安全,采用本質(zhì)安全設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)了T型微反應(yīng)器以替換傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器。先通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法建立了三維穩(wěn)態(tài)模型,再通過(guò)UDF(User Defined Functions)添加組分輸運(yùn)方程源項(xiàng)和能量方程源項(xiàng),對(duì)苯乙烯自由基聚合反應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究在微尺度條件下,反應(yīng)溫度、混合反應(yīng)管道長(zhǎng)度及形狀對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。結(jié)果表明:由于微反應(yīng)器可提高傳熱傳質(zhì)效率,在一定范圍內(nèi)反應(yīng)溫度可以控制在3 K以內(nèi);反應(yīng)管道由0.15 m增長(zhǎng)至1.5 m后,轉(zhuǎn)化率可提高2倍左右;0.15 m直管形狀改進(jìn)為螺旋狀后,轉(zhuǎn)化率可至少提升4%。
[Abstract]:Major chemical accidents are often caused by a series of failures caused by the domino effect. In order to realize the essential safety of styrene polymerization, a T-type microreactor was designed to replace the traditional reactor. The three-dimensional steady-state model was established by computational fluid dynamics (CFD) method, and then the free radical polymerization of styrene was numerically simulated by adding component transport equation source term and energy equation source term to UDF (User Defined Functions). The effect of reaction temperature, length and shape of the mixed reaction tube on the reaction results. The results show that the reaction temperature can be controlled within 3 K in a certain range because the heat and mass transfer efficiency can be improved by microreactor, and the reaction pipe can be increased from 0.15 m to 1.5 m. The conversion rate can be increased by about 2 times and the shape of 0.15m straight pipe is improved to spiral shape, the conversion rate can be increased by at least 4 times.
【作者單位】： 南京工業(yè)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院江蘇省危險(xiǎn)化學(xué)品本質(zhì)安全與控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21436006) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK20141457) 江蘇省"333"工程(BRA2015313)
【分類號(hào)】：TQ086;TQ325.2

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