釜式反应器和降膜反应器在酯化反应中的比较应用研究

在现代化工设备规模化生产中,酯化反应大多数使用的是釜式反应器。有机酸、醇和催化剂等物质在釜式反应器中搅拌加热,高温反应后,生成酯和水。降膜反应器是一种新型的反应的装置,反应物沿着反应器壁下滑,与壁面充分接触,形成薄膜层,氮气或真空层在薄膜外表面流过,与内膜层进行物质传递。

化工行业釜式反应器选型关键环节探讨

为了正确指导化工行业中釜式反应器的设计选型问题,笔者选取了2021—2022年发生的2起典型釜式反应器的事故,并结合实际工作中的方法经验,通过对釜式反应器进行结构论述和工艺性能解析,总结出5个关键性的选型环节,为化工行业釜式反应器的选型提供了参考和依据。

连续搅拌釜式反应器放热反应失控事故预防

运用敏感度方法研究连续搅拌釜式反应器(CSTR)放热反应的参数敏感性行为及规律,探讨CSTR反应器的安全操作区域和敏感操作区域。研究发现:无因次活化能小于4的反应系统,其整个操作参数空间都是安全的;无因次活化能大于4的反应系统,只有选择无因次活化能小于其临界值,反应系统才能安全、稳定地运行;临界无因次反应热的值与无因次丹克莱尔数和无因次反应热有关;丹克莱尔数和无因次反应热越大,则临界无因次反应热越小,安全操作区域也越小。

连续搅拌釜式反应器的鲁棒最优控制

针对一类带不确定性的连续搅拌釜式反应器,提出基于滑模控制理论的鲁棒最优控制算法。输入输出线性化方法用于线性化对象模型,假设系统的不确定因素有界,滑模面采用积分型滑模面以确保系统稳态误差为零,将线性二次型理论用于等效控制律的设计中,保证了系统的性能指标最优,自适应滑模切换控制增益的选取在降低系统抖振的前提下补偿了系统的不确定因素及外部扰动,实现了控制器的鲁棒最优。通过仿真实验表明,提出的控制器对匹配的不确定性因素及外部扰动具有鲁棒性,且闭环系统的性能指标最优。

带搅拌釜式反应器的先进控制系统

采用多功能过程和实验系统(MPCE)仿真带搅拌釜式反应器(CSTR),对其中的连续搅拌反应过程,采用PCS7控制器和组态软件进行工程控制。实现了进料流量的变比值控制、液位的串级控制、升温阶段的模糊分层控制、恒温阶段的压力补偿控制以及反应釜压力的安全控制。整个开车过程采用顺序控制全自动完成,运行结果表明,该方案安全可靠,控制效果和可行性较好。

基于JX-300XP DCS控制的釜式反应器实训装置设计

针对石油化工专业群实验实训教学与科研的需要,提出一种基于JX-300XP DCS控制的釜式反应器实训装置基本结构,硬软件配置、功能以及应用系统的基本思路。实施结果表明,该系统提高了装置运行操作的安全级别,可完成石油化工专业群多个实训项目,使得实验实训更接近真实生产过程,为后续实验或工业生产设计提供可靠数据。

间歇釜式反应器控制策略与最优操作方案的研究

采用数学模拟方法 ,以不同控制策略综合研究了间歇釜式反应器中进行不同反应过程的最优反应操作时间和操作温度 ,可用于指导反应过程的开发及生产操作控制。

釜式反应器实训装置的开发与应用

针对高职院校化工类毕业生存在不能较快上岗的问题,积极开展教育教学改革,探索有效的高职化工类人才培养模式。以省级精品课程"化工过程及设备"为载体,通过校企合作方式开发了釜式反应器工程化实训装置,运用"理实一体化"、"工作过程系统化"、"工学结合"的教学理念开展教学活动,使得教学效果良好。

釜式反应器的计算机处理及选型

建立了求解分批操作釜式反应器的数学模型，首先用四阶龙格一库塔法（Runge－Kutta）计算初值，然后转用阿当姆斯一摩尔顿法（Adams-Moulton）进行了计算处理，最后结合实际生产厂可选用的K型反应釜讨论了这种反应器的选型问题。

化学反应器的设计（2）──釜式反应器的设计

本讲主要讲述釜式反应器的设计

釜式反应器中热二聚法分离C5混合物中的环戊二烯

采用釜式间歇反应器对石油裂解C5混合原料中的环戊烯（CPD）进行热二聚，生成双环戊二烯（DCPD）后进行分离。研究了CPD浓度、反应温度和反应时间以及C6含量等因素对反应过程的影响。

多级串联釜式反应器的优化设计

对于多级串联釜式反应器 ,以反应器的总体积最小为目标函数 ,利用图解法 ,确定各釜最佳的出口转化率 ,从而计算各釜体积。

AC800F DCS在釜式反应器实训装置的应用

针对石油化工专业群实验实训教学与科研的需要,设计出一种基于AC800F DCS实现过程控制的釜式反应器实训装置。利用该装置成功完成了邻氯苯胺的中试。实施结果表明,该系统提高了装置运行操作安全级别,使得实验实训更接近真实生产过程,为后续实验或工业生产设计提供可靠数据。

基于Delta V DCS控制的釜式反应器实训装置设计

针对石油化工专业群实验实训教学与科研的需要,设计出一种基于Delta V DCS实现过程控制的釜式反应器实训装置。利用该装置成功生产了合格的邻氯苯胺。实施结果表明,该系统提高了装置运行操作安全级别,使得实验实训更接近真实生产过程,为后续实验或工业生产设计提供可靠数据。

间歇釜式反应器控制策略和最优操作方案的研究

本文采用数学模拟方法，以不同控制策略综合研究了间歇釜式反应器中进行不同反应过程的最优操作方案，可用于指导反应过程的开发设计和生产操作控制。

搅拌釜式反应器流体流动的双区模型

本文研究了非理想流动对连续搅拌釜式反应器内流体停留时间分布的影响。

半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略

半间歇釜式反应器内物料积累过多且反应放热过快时,容易引发热失控风险,造成化工安全事故。设计较优的加料操作,既可以避免热失控风险,又可以缩短操作周期、提高生产效率。针对半间歇釜式反应器,以乙酸酐水解为模型反应,基于反应器数学模型,提出了一种安全高效加料操作的数值优化策略。在该策略中,首先确定不同加料方式(如一段、二段和三段加料)下的安全操作温度区间,然后在该温度区间内寻找最短操作周期对应的操作温度,该温度即为最佳的加料操作温度。优化结果表明三段加料的安全操作温度区间和最佳操作温度分别比一段加料宽60.9%和低1.9 K,六段加料已经基本可以实现操作周期最短,增加操作压力也有利于缩短操作周期。

系统最优化在连续釜式反应器温度控制中的应用

通过一个实际系统的Bellman动态规划 ,研究其解决问题的算法及思路 ,将其算法应用于批式反应器的最优温度控制这一连续系统上 ,比较了其控制参数对最优目标函数的影响 。

基于SIMATIC PCS7的带搅拌釜式反应器温度控制策略与仿真研究

该文以多功能过程与控制仿真实验系统(MPCE)中的带搅拌釜式反应器间歇反应过程为被控对象,设计了旨在确保反应温度变化的控制方案。控制方案集成了PID算法、模糊控制和专家系统。利用西门子SIMATIC PCS7过程控制系统进行了仿真研究。结果表明控制效果良好。

基于模糊PID控制的带搅拌釜式反应器过程温度控制的仿真与应用

针对聚合反应釜温度控制系统常规控制方法难以实施有效控制的问题,文章将模糊控制算法与PID算法相结合,通过系统模态辩识、控制性能辩识、知识推理,设计了一种模糊自适应PID控制器,通过Matlab仿真,表明该控制器具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好且算法简单等优点,为提高聚合反应釜的控制性能提供了一条有效、简便的控制方法。