在化工生產(chǎn)中,大多數(shù)原材料直接或間接地來源于各種不可再生能源,而現(xiàn)今的新能源尚不能完全取代傳統(tǒng)的能源,而傳統(tǒng)能源正面臨著枯竭。因此近年來,對機械設備的效率要求也越來越高,針對化工生產(chǎn)設備提高設備效率的研究得到了長足的進步,在化工生產(chǎn)設備中,高效率的化工反應設備得到大力推廣。本文基于自行發(fā)明設計的新型雙夾套式固定床反應器(公開號:CN104190329A)——一種雙夾套式固定床反應器。在本文中,首先介紹了反應器結(jié)構(gòu),隨后提出一種控制系統(tǒng),通過控制系統(tǒng)為反應器完成自動進料、循環(huán)液恒溫循環(huán)、反應成品輸出等流程;然后,分析并通過實驗驗證在不同的進料速度、循環(huán)液溫度和循環(huán)液流速的條件下反應器換熱效果;最后,分析反應器反應室內(nèi)在不同邊界條件下軸向和徑向上溫度的分布,通過對固定床反應器進行數(shù)值模擬結(jié)果的分析,優(yōu)化反應器的進口結(jié)構(gòu)形式和循環(huán)液恒溫控制方式。通過對雙夾套式反應器進行數(shù)值模擬和實驗結(jié)果進行分析,結(jié)果顯示:進料速度、循環(huán)液速度和循環(huán)液溫度對反應室軸向和徑向上的溫度分布都會產(chǎn)生較大影響,隨著進料速度的增加,反應室內(nèi)溫度降低;循環(huán)液溫度單獨作用時,升高循環(huán)液溫度對反應器徑向截面上熱分布均勻性不利,徑向上溫度梯次分布不會隨著循環(huán)水溫度的升高而改變,只能在接近換熱壁面處增大溫度波動范圍;反應室中溫度隨著進水速度的增大而降低;低溫區(qū)域長度(軸向)隨著循環(huán)液速度的增加而縮短,隨著循環(huán)液速度增加反應室進口區(qū)域溫度變化變慢,循環(huán)液循環(huán)速度較慢時,管壁溫度急劇升高對反應效果不利。通過優(yōu)化反應器檔流板的高度和檔流板的結(jié)構(gòu)形式,模擬不同高度和不同結(jié)構(gòu)檔流板條件下進料口處速度場,并通過比較各組數(shù)據(jù)的標準差,獲得一組相對最佳檔流板高度和檔流板結(jié)構(gòu)使物料進入反應器后分布更均勻。通過反應器循環(huán)液恒溫控制系統(tǒng),為反應器提供溫度控制更為精確、方便的恒溫控制系統(tǒng),為反應室提供更為精確和穩(wěn)定的熱交換介質(zhì)。
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ052

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本文編號：1647722