固定床费托(FT)合成单颗粒催化剂模拟

对费托合成复杂反应体系的单颗粒催化剂进行了基于详细动力学的模型化和模拟。在模型建立中 ,用状态方程关联了多组分气相主体在催化剂孔道中蜡的溶解平衡 ,同时探讨了在被蜡填充的催化剂颗粒的孔道中的主要反应行为 ,初步考察了颗粒内扩散 -反应在不同操作温度和压力下的匹配规律。

化学工程中分形问题的正交配置法

将欧氏空间中的正交配置法扩展到分数维的情况 ,并将它应用于化学工程中具有分形结构的反应扩散问题的计算 .并将计算结果与理论解的相应结果作了对比 .

气固非催化反应移动边界问题的拟稳态正交配置解法

本文以拟稳态条件下颗粒内部各点转化率的直接计算为基础，通过对边界移动问题的理论分析，用正交配置法求解移动边界问题。计算结果表明，该法准确、快速，适合于体积反应模型及粒子模型等气固非催化反应模型的求解。

一维正交配置法计算甲醇合成平行反应的效率因子

采用正交配置法计算了CO和CO_2加氢合成甲醇平行反应的效率因子,计算结果与实验数据吻合良好,计算方法有效、迅速。

异形多通孔催化剂的工程研究——IV.异形多通孔颗粒反应-传质-传热耦合过程数学模型

以乙烯氧化合成环氧乙烷多重反应体系为背景,根据YS-5环柱形银催化剂本征动力学,对12孔及24孔异形多通孔颗粒建立反应-传质-传热数学模型,通过正交配置法求解了颗粒内部的浓度及温度分布。结果表明,12孔及24孔多通孔颗粒的应用有助于提高反应选择性和转化率,降低粒内温升。同时由模拟计算的数据得到12孔及24孔多通孔颗粒的L-H型主副反应宏观动力学方程。

不规则形状A301氨合成催化剂反应-扩散模型及实验验证

测定了不规则形状A30 1氨合成催化剂的形状系数和球化的当量直径及高压下本征动力学方程 ,采用SPSR法测定的曲折因子 ,建立了多组分单一反应等温球形A30 1氨合成催化剂内反应 -扩散一维模型 ,用正交配置法求解了模型 。

直接radau配置的多阶非线性模型预测聚合反应控制

针对半间歇聚合反应强非线性,模型参数的不确定性以及过程存在路径约束和终端约束等特点,将多阶非线性模型预测控制方法应用于半间歇聚合反应控制器的设计。该方法使用离散的场景树表示不确定量对系统的影响,使得未来的控制输入取决于先前的不确定量实现,从而构成闭环的鲁棒性控制方法。为了提高求解效率,使用基于有限元正交配置的联立法对问题求解,通过选取合适的radau配置点对控制变量和状态变量同时离散化,将动态优化问题转化为NLP问题,并使用内点法求解器IPOPT求解。在BASF SE公司提供的半间歇聚合反应模型上验证了提出方法的有效性。

一氧化碳变换催化剂效率因子的求解——正交配置法

本文采用正交配置法计算了CD变换催亿剂颗粒的效率因子,并与“打靶”法进行了比较,结果表明,用正交配置法隶解效率因子不仅可以满足精度要求,而且具有计算快速,简便的优点。

微观混合与快速反应过程的模型及模拟（Ⅱ） 数值解法与模拟结果

本文用有限元正交配置法求解简化后的微观混合与竞争串联反应过程的数学模型。空间区域划分为３个子域，每个子域内部用正交多项式插值逼近，子域之间用样条连结，问题最终化为以节点函数值为未知量的常微分方程组求解。计算给出了不同时刻片状微元上的浓度分析、收率Ｘｓ与无量纲数Ｄａ，ＣＡＥ的关系。最后对半分批反应器（ＳＢＲ）和连续流动反应器（ＣＳＴＲ）进行了模拟。结果表明，微观混合与快速反应之间的作用可用Ｄａｍｋｏｈｌｅｒ数代表，ＣＳＴＲ比ＳＢＲ更有利于副反应，模型能够正确地模拟微观混合对快速反应过程的影响。

用有限元正交配置法研究气液反应的刚性液膜方程

用有限元正交配置法配合恰当的方程变换成功地求解了液膜内发生快速二级不可逆化学反应时的刚性液膜方程．同正交配置法和其它数值法的比较表明，有限元正交配置法不仅方便快捷，而且能大大提高正交配置法对刚性问题处理的灵活性和准确度，计算时间也明显缩减．

用正交配置法研究液膜内的气液反应过程

用正交配置法配合恰当的方程变换求解液膜内发生典型化学反应时的液膜方程，并分析诸参数对气液反应增强因子和液膜内有关组分浓度分布的影响．同精确解相比，正交配置法的计算结果误差很小；同其它数值解的比较表明，正交配置法具有直接了当和简练的优点．