间歇式反应器热失控情景研究:以酯化反应为例

为预防间歇式反应器热失控风险,以恒温间歇式丙酸异丙酯合成反应为原型,利用反应量热仪(RC1e)获得不同冷却温度下反应放热特性及热动力学参数,并对计算流体力学(CFD)软件Fluent模拟结果进行试验验证。基于经验证的CFD耦合模型,对反应过程中搅拌和冷却失控情景进行模拟分析,分别从搅拌转速、冷却温度以及冷却流速失控3方面,研究失控情景对反应温升的影响。结果表明:反应温升对不同失控情景存在参数敏感性,其中冷却流速对反应温升影响较大,较低的入口冷却流速直接促使局部换热死区的形成,使失控时间相对标准工况提前近1/5,温度提高近22℃;以反应失控判据Chaos准则为警报标准,确定反应器最佳温度探测器应安装在反应液系内部远离冷却入口且靠近液面1/3处及以上的位置。

间歇与半间歇反应热失控危险性评估方法

针对间歇、半间歇反应器中频繁更换物系和/或反应工艺,受时间和经济条件限制往往不可能对发生在其中的反应动力学进行深入研究的特点,建立适用于它们的热失控危险评估方法具有重要意义。本文对此做了简要的综述并且认为,尽管迄今还没有普适性的方法,但是对于某些类型的重要反应,安全界限图方法和反应失控情景分析方法还是较为适用的。前者虽然涉及参数较多,且没有考虑高温下物料二次分解的可能性,但能按照反应结果将量纲1操作参数平面划分为无积累、反应失控、未充分引发及无害4个子区域,从而可以先验地获取更多的信息;后者虽然忽略了均相与非均相反应的不同,但该方法可对一定工艺条件下目标反应失控和二次分解反应进行分析评估,简单易行,考虑更全面。

三维可视化技术在海洋石油井喷失控事故应急演练中的应用

三维可视化技术的产生为应急演练提供了一种全新的展开形式,将事故现场模拟到虚拟场景中去。在这里人为制造各种事故状况,安排参演人员做出正确响应,提高演练实训效率,保证人们面临事故灾祸时的应对技能。基于三维可视化技术,结合海洋石油井喷失控案例,开发构建出7种海洋石油井喷失控事故场景。