NaNO_2与NH_4Cl反应动力学及其在油田的应用研究

通过对亚硝酸钠(NaNO2 )与氯化铵(NH4 Cl)反应的化学动力学的研究,得到其动力学方程,阐述了NaNO2 与NH4 Cl放热反应所产生的“热峰”位置的计算方法,介绍了利用NaNO2 水溶液与NH4Cl 水溶液在井下发生放热反应所产生的热量和氮气来处理井下沉积石蜡的有效方法。

电厂余氯排放对水域环境影响评价方法研究

为了探讨火(核)电厂冷却系统余氯排放对受纳水域环境影响的范围和程度,本文在以往电厂环境影响研究和评价工作实践的基础上,总结前人的研究成果,针对工程建设的不同阶段和电厂采用的不同加氯方式,提出具体的获得余氯影响范围和程度的方法。对已生产运行的电厂,采用现场直接采样观测方法;对于采用间歇加氯工艺的电厂,采用现场快捷比色实验方法;对已建和拟建电厂,均可采用一级动力学反应数学模型计算方法;对于拟建电厂在资料不充分的情况下,采用二维对流扩散数学模型预测方法。并对这些方法的适用范围进行了分析,列举了相应的应用实例。为研究电厂排放余氯对水环境的影响和这类建设项目环境影响评价及后评估提供了可供选择的工具。

选择性催化还原脱硝反应器数学模型及仿真

针对国内选择性催化还原(SCR)脱硝技术尚未成熟,对SCR反应器中主要的化学反应建立了集总参数动态数学模型,其中分别建立了催化剂表面NH3的吸附-解吸附质量平衡模型、反应器中各气体成分的质量平衡模型以及总体能量平衡模型。利用MATLAB仿真语言工具开发了SCR反应器的动态仿真模型,进行了模型的稳态计算。并在仿真模型的基础上进行了NOx浓度、温度扰动下的仿真试验,试验结果趋势正确,分析结果表明建立的数学模型具有较强的实用性。

COIL亚声速段横向喷流混合流场数值分析

COIL是一个气体动力学、化学反应动力学以及光学相互耦合的复杂过程。作为高总压COIL系统研究的第一步,利用三维CFD技术对传统的COIL亚声速段横向射流混合过程进行了数值分析,讨论了包括压力梯度驱动项的分子扩散机制,得到了横向射流的较精细的结构,如马蹄形射流界面、逆旋涡对以及射流剪切层。结果表明,压力梯度驱动项对重、轻组分的扩散作用相反,重组分沿压力梯度正向扩散,轻组分逆压力梯度方向扩散。在射流穿透不足的情况下,仍然在喷管出口得到了约为0. 01cm-1的小信号增益系数。

耦合天然气详细反应机理的三维湍流预混火焰结构数值预测

以具有279机理的天然气燃烧为例,分别采用涡耗散概念EDC湍流燃烧模型、修正的涡旋破碎EBU湍流燃烧模型以及基于时均值的Arrhenius关系,对燃烧室内复杂的湍流反应流进行了三维数值模拟,并对预测结果进行了分析.结果表明,EDC模型可以较好地反映湍流化学作用,并且能够较好地描述各基元反应,从而为工程实际复杂燃烧情况下其有害排放、中间物质、自由基和痕迹物质生成机理的研究提供基础.

重油加氢反应系统动态仿真数学模型的建立

以多层多模块框架结构，集成各主体设备子系统，根据物流停留时间，建立动态过程的迟滞检验函数，开发了减压渣油加氢反应系统的实时动态仿真数学模型。仿真结果表明该模型在稳态工况下模拟结果及动态过渡过程曲线均与工厂操作数据吻合，仿真模型可靠。

超燃冲压发动机燃烧室设计计算方法的研究

为寻找一种适当的计算超燃冲压发动机燃烧室性能的方法并评估现有模型的优劣 ,提出一维化学动力学模型 ,且通过几个算例验证了该模型的可靠性 .为研究设计过程中的性能计算方法的适用性 ,针对一具体的燃烧室 ,采用目前通用的性能计算方法 ,即冲量分析法、一维化学动力学及二维化学动力学方法 ,计算得到燃烧室内各气动参数的分布曲线 ,并得到上述方法在超燃冲压发动机燃烧室设计过程中性能计算适用性的初步结论 .计算结果表明 :一维化学动力学方法与冲量分析法都能够考虑到摩擦、通道面积变化以及燃烧释热的影响因素 ,具有较好的适应性 .对于冲量分析法 ,在考虑燃烧时 ,还需设定放热规律 ;而一维化学动力学方法则可以利用化学反应模型 ,会自动计算释热规律 ,具有更大的独立性 .和前两种模型相对比 ,二维化学动力学方法可以更细致地捕捉到流场中的一些细节 ,但此种模型需要较长的运算时间 .对比这几个模型 ,各具有不同特点 ,在超燃冲压发动机的设计与性能计算过程中 ,需综合考虑上述区别 。

柴油加氢反应过程的动态仿真

针对国内石化行业的柴油加氢精制工艺,重点研究了加氢精制反应器。主要目的在于通过建立柴油加氢反应器的动态模型,为开发出柴油加氢工艺的动态仿真软件提供可靠的依据。在反应器模型分析过程中,采用新的思路,通过对反应器类型和反应网络的分析,确定了反应动力学模型,并建立了物料衡算、能量衡算等方程,进而建立了反应器的动态数学模型。模型计算结果与实际工艺值相符,准确地反应了装置正常运行时的状态,说明了数学模型的正确性。工艺仿真系统的建立,成功地应用于国内石化企业员工的培训工作,效果显著。

喷管性能的化学动力学分析

应用化学平衡流动和化学反应动力学的方法对某液体发动机喷管进行计算,得到了不同面积比下的燃气参数和发动机性能参数分布。小型液体火箭发动机的化学动力学损失比较大,性能接近冻结流动的结果。化学动力学损失主要产生在喷管初始膨胀部分,随着面积比的增加,化学动力学损失增大。

煤炭地下气化多阶段数学模型

在煤炭地下气化过程中 ,干燥、热解及气 -煤反应是非常重要的产气过程 ,它决定着地下煤气的组成和气化工作面的效率 .鉴于此 ,分析了煤的干燥和热解特征 ,研究了煤的干燥模型、热解动力学模型、气 -煤焦反应动力学及多孔煤块中气体的扩散和流动规律 .在此基础上 ,建立了煤炭地下气化干燥、热解及气 -煤焦反应的多阶段数学模型 ,并对计算结果进行了分析与讨论 .模拟结果表明 ,数值计算值与实测值较为吻合 ,证明了煤炭地下气化过程多阶段数学模型的建立。

催化裂化装置反应再生系统动态过程模型的建立与仿真

建立了适合提升管式催化裂化装置（FCCU）反应再生系统的动态过程模型，数字仿真结果表明，所建模型正确地反映了系统的动态特性。对此模型进行了合理的简化，得到了易于应用的简化模型。简化模型较好地保留了工作点附近的系统特性。应用实例表明，简化模型可以用于过程控制系统的仿真研究。

动态规划确定化学反应器序列最小占用时间的方法

通过用动态规划给出化学反应器序列最小占用时间的设计方法,提出了一个过程的最优化输出设计,该设计在输出产品浓度给定的条件下建立问题的基本设计量和数学模型,利用动态规划原则确定各阶段的占用时间,使总的占用时间为最小值,能够合理的确定各阶段反应器的体积以取得较好的经济效应.图3,表1,参8.

中压加氢改质装置动态数学模型的开发

以加氢裂化集总动力学模型为基础建立了中压加氢装置的仿真培训系统，重点是表征反应器的开工过程，并开发相应的加氢精制和加氢裂化反应器动态数学模型，使其在较宽的工艺条件范围内与试验值吻合。在仿真培训系统的实际应用表明，所开发的模型逼真度高，可满足实时性的要求。