热管反应器中丝网的选择对吸液芯性能的影响分析

目前无人水下航行器有着广泛的应用前景,热管反应器很好的满足了无人水下航行器体积小、重量轻、能量密度高、无尾迹等工作需求。为此本文通过分析热管反应器的工作原理建立了吸液芯内锂液流动的数学模型,计算出了锂液沿吸液芯的有效浸润高度、沿程粘性压力损失、质量流量随丝网直径、孔隙、层数的变化关系。计算结果表明:设计吸液芯时丝网直径选择尽量小一些;丝网孔隙选择0.55 mm以上为宜;丝网层数选择四层为宜。为热管反应器吸液芯的设计提供了理论依据。

甲基叔丁基醚热管反应器的数学模拟与分析

通过对合成甲基叔丁基醚热管反应器的传热、传质过程的机理分析,建立了描述反应特性的拟均相二维数学模型。利用工业生产数据对模型进行了验证,计算值与测定值吻合良好。预测了反应器进料温度、液态空速、热管介质温度、进料中异丁烯含量对床层温度分布和反应结果的影响。预测结果表明,通过调节循环冷却水的流量和温度,可有效地控制反应器的温度,获得较佳的轴向温度分布;液态空速高有利于床层的传热,床层热点区域向下游方向移动;反应器入口温度不宜过高,否则易在入口段积累热量;进料中异丁烯的最大允许质量分数不大于30%。

新型热管反应器在轻烃醚化中的研究及应用

将热管技术与催化反应器结合,构建了蛇形回路热管反应器。利用该反应器,进行了轻烃醚化工业侧线试验,考察了进料温度、液相体积空速、冷却水流量、进料浓度对反应结果的影响;测定了催化床层的轴向温度分布。利用反应器数学模型并结合试验数据,采用下山单纯形最优化方法获得了床层对热管的传热膜系数准数关联方程。所开发的新型热管反应器在2万t/a甲基叔丁基醚(MTBE)生产装置的扩能改造中应用成功。

回路热管反应器传热性能的研究及其工业应用

将热管技术与反应器耦合,开发了高效节能的回路热管反应器。研究了回路热管蒸发段的启动性能、热管内工作介质的汽液两相流流动状态以及热管蒸发段在填充床内的流动传热性能,获得了强化热管传热和改善填充床温度分布的工艺条件,以及填充床对热管外壁对流传热系数的准数关联式。回路热管固定床反应器已经成功应用于合成甲基叔丁基醚生产工艺。

热管反应器内毛细燃烧的建模仿真

为了更合理地设计热管反应器,该文对热管反应器稳定运行时内部的毛细燃烧反应进行了研究。该文在燃烧边界层模型的基础上,结合自然对流扩散理论建立了毛细燃烧的数学模型,通过对比分析模型仿真结果与公开文献中的试验数据,得到了系统压力与吸液芯长度对毛细燃烧反应速率的影响规律。结果表明:毛细燃烧的反应速率随系统压力增加而增大,并与吸液芯高度的-1/4次方成正比,同时该模型可以较好地预测低压环境下的毛细燃烧反应速率。

年产2万吨甲基叔丁基醚固定床重力热管反应器设计

以混相床—催化蒸馏工艺制取MTBE的流程为例,对20Kt/aMTBE装置固定床反应器进行了重力式热管反应器的设计。对反应器进行了工艺计算,结构设计严格根据GB150-1998、GB151-1999,该热管反应器结构简单。

热管式甲醇制氢反应器及其流场的研究

工业生产中采用的甲醇制氢反应器多是常规的列管式反应器,存在着温度分布不均匀,容易产生"冷点"等弊端。针对这些弊端,结合热管优良的等温性能,设计一种新型的热管式甲醇制氢反应器,并通过Fluent对反应器的气体流动进行数值模拟分析,选择合适的进口结构使气体分布趋于均匀。

新型热管醚化反应器的数值模拟与分析

通过对热管醚化反应器的传热、传质过程的分析,建立了描述催化反应特性的拟均相二维数学模型。利用该模型预测了反应器进料温度、液相体积空速、热管介质温度、进料浓度变化对催化剂床层温度分布和反应结果的影响,获得了反应器催化剂床层的轴向温度分布序列和热管周围催化剂床层的局部温度分布数据,为反应器的优化操作和工程放大提供了参考依据。

热管式甲醇制氢反应器温度分布的模拟研究

选用单速率反应动力学模型,基于Fluent软件建立热管式甲醇制氢反应器模型,对反应器内部温度的分布进行了数值模拟。并研究了进口气体温度对反应器床层温度分布和甲醇转化率的影响。结果表明:将热管应用于甲醇制氢反应器中可以改善反应器床层温度分布的均匀性;在一定范围内提高进口气体温度有利于床层温度的均布和甲醇的转化率的提高。

用计算流体力学法建立热管生物反应器传热数学模型

用粒子成像测速技术(PIV)和稳态法分别测量均相流体在热管生物反应器中湍流时的流场、温度场;从流体微元出发,用计算流体力学(CFD)的方法建立热管生物反应器的传热数学模型。实验与流体力学计算软件结果均表明,该反应器传热数学模型能够很好地模拟并预测反应器内流体的流场、温度场等,为热管生物反应器的数学模型及放大提供基本传热数学模型。

热管化学反应器的应用研究进展

热管是一种借助工质的相变进行热传递的高效换热元件。本文对乙苯脱氢反应器、环己醇脱氢反应器、均四苯二酸酐反应器、P2 S5热管反应釜及顺酐反应器等热管式化学反应器的实验研究进展及结果进行了综述。认为 ,将热管应用于化学反应器 ,可使生产能力得到显著提高 ,具有广泛的应用前途。

热管式脱氢反应器研究与试验

介绍了热管式反应器在乙苯脱氢和环己醇脱氢反应中应用的试验过程和结果。单管试验和中试结果都表明,热管式反应器具有比较高的反应转化率、选择性和收率,热管等温反应器床层温度均匀,没有列管式反应器内吸热反应过程中的冷点,相同转化率时,热管式反应器床层高度低,催化剂用量少,生产能力大,能耗低。

热管生物反应器的研究进展

简单介绍了热管的原理和优点，并详细阐述了一种新型生物反应器--热管生物反应器的原理、特点、开发及其进展，以期对传统生物反应器存在的温度分布不均匀、温度控制不灵敏等问题的研究取得突破性进展。

旋转热管生物反应器的流场模拟研究

采用热管技术对传统生物反应器进行革新,自主开发出一种适用于多种生物反应的新型生物反应器,提出了将热管本身作为搅拌轴的设计思想,同时以计算流体力学(CFD)为基础建立旋转热管生物反应器的数学模型,计算了不同雷诺数下此类搅拌轴的功率准数,并得到了功率曲线。采用标准k-ε湍流模型成功模拟了反应器内的速度分布,为反应器的优化设计提供了基础。

黄原胶在热管生物反应器中传热数值模拟

采用计算流体力学(CFD)方法,研究了多种因素对黄原胶水溶液在传统反应器与热管生物反应器中传质与传热状况的影响,通过数值模拟得到了反应器中流动场、温度场和全釜死区分布.结果显示:经典最大叶片式桨及改进最大叶片式桨都具有"双循环"流型结构,在釜内形成了良好的主体循环流动,有利于改善反应器内的传质与传热,验证了热管的使用没有对反应器中的流动场造成严重的影响;而温度场的比较则表明:热管的使用明显提高了反应器的传热性能,使反应器中的整体温度有明显下降.

热管技木在化学反应器中的应用

热管化学反应器的主要特点是利用热管的等温性使触媒床层轴向和径向温度分布均匀,从而使化学反应始终能保持在最适宜的反应温度区进行,同时由于热管可以及时补充化学反应热(对吸热反应)或导出化学反应热(对放热反应),使生产能力也得以提高。介绍了热管技术在乙苯脱氢反应器、环己醇脱氢反应器、均苯四酸二酐反应器以及氨合成塔中的应用研究。

热管技木在化学反应器中的应用

热管化学反应器的主要特点是利用热管的等温性使触媒床层轴向和径向温度分布均匀,从而使化学反应始终能保持在最适宜的反应温度区进行,同时由于热管可以及时补充化学反应热(对吸热反应)或导出化学反应热(对放热反应),使生产能力也得以提高。介绍了热管技术在乙苯脱氢反应器、环己醇脱氢反应器、均苯四酸二酐反应器以及氨合成塔中的应用研究。

热管生物反应器的流场数学模拟

本文以水、2%羧甲基纤维素溶液、水—空气、2%羧甲基纤维索溶液—空气作为研究体系,用在热管生物反应器内实测的流场数据来拟合该CFD软件中的动量传递方程计算结果,并对均相、两相的牛顿及非牛顿流体在5L热管生物反应器层流与湍流状态时进行了流场计算,并得出相关结论。

热管化学反应器的应用研究进展

热管是一种借助工质的相变进行热传递的高效换热元件。文章对乙苯脱氢反应器、环己醇脱氢反应器、均四苯二酸酐反应器、P2S5热管反应釜及顺酐反应器等热管式化学反应器的实验研究进展及结果进行了综述。认为,将热管应用于化学反应器,可使生产能力得到显著提高,具有广泛的应用前途。