在化工生產(chǎn)中,大多數(shù)原材料直接或間接地來(lái)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(lái),對(duì)機(jī)械設(shè)備的效率要求也越來(lái)越高,針對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備提高設(shè)備效率的研究得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在化工生產(chǎn)設(shè)備中,高效率的化工反應(yīng)設(shè)備得到大力推廣。本文基于自行發(fā)明設(shè)計(jì)的新型雙夾套式固定床反應(yīng)器(公開號(hào):CN104190329A)——一種雙夾套式固定床反應(yīng)器。在本文中,首先介紹了反應(yīng)器結(jié)構(gòu),隨后提出一種控制系統(tǒng),通過(guò)控制系統(tǒng)為反應(yīng)器完成自動(dòng)進(jìn)料、循環(huán)液恒溫循環(huán)、反應(yīng)成品輸出等流程;然后,分析并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在不同的進(jìn)料速度、循環(huán)液溫度和循環(huán)液流速的條件下反應(yīng)器換熱效果;最后,分析反應(yīng)器反應(yīng)室內(nèi)在不同邊界條件下軸向和徑向上溫度的分布,通過(guò)對(duì)固定床反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬結(jié)果的分析,優(yōu)化反應(yīng)器的進(jìn)口結(jié)構(gòu)形式和循環(huán)液恒溫控制方式。通過(guò)對(duì)雙夾套式反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果顯示:進(jìn)料速度、循環(huán)液速度和循環(huán)液溫度對(duì)反應(yīng)室軸向和徑向上的溫度分布都會(huì)產(chǎn)生較大影響,隨著進(jìn)料速度的增加,反應(yīng)室內(nèi)溫度降低;循環(huán)液溫度單獨(dú)作用時(shí),升高循環(huán)液溫度對(duì)反應(yīng)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(huì)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(dòng)范圍;反應(yīng)室中溫度隨著進(jìn)水速度的增大而降低;低溫區(qū)域長(zhǎng)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(yīng)室進(jìn)口區(qū)域溫度變化變慢,循環(huán)液循環(huán)速度較慢時(shí),管壁溫度急劇升高對(duì)反應(yīng)效果不利。通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)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(jìn)料口處速度場(chǎng),并通過(guò)比較各組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差,獲得一組相對(duì)最佳檔流板高度和檔流板結(jié)構(gòu)使物料進(jìn)入反應(yīng)器后分布更均勻。通過(guò)反應(yīng)器循環(huán)液恒溫控制系統(tǒng),為反應(yīng)器提供溫度控制更為精確、方便的恒溫控制系統(tǒng),為反應(yīng)室提供更為精確和穩(wěn)定的熱交換介質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ052

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本文編號(hào)：1647722