费托合成鼓泡浆态床反应器模型化研究

建立了费托合成鼓泡浆态床反应器双泡模型,通过模型对比的方法模拟讨论了多个反应器模型,双泡模型、全混模型以及多级串联模型,对比模拟讨论了费托合成反应各模型的适用性。模拟结果说明,全混模型适用于费托合成动力学行为的考察模拟;多级串联模型在一定的级数下能够近似模拟鼓泡浆态床中费托合成反应结果,更适用于探讨返混对费托合成反应行为的影响;双泡模型能够描述鼓泡浆态床中流体力学对反应的影响。

理想反应器的时空特性和内在联系

以理想反应器时间和空间特性为出发点,探讨了间歇操作釜式反应器(BR)、平推流反应器(PFR)和全混流反应器(CSTR)等理想反应器之间的内在联系,推导了循环操作PFR反应器的停留时间分布函数,分析了多段串联全混流反应器和循环操作PFR反应器在各理想反应器之间的桥梁和纽带作用。在此基础上,简要归纳了各理想反应器之间的联系。

中空纤维膜吸收过程多釜串联传质模型

建立了一个可用于描述中空纤维壳程非理想流动的全混釜多级(多釜)串联传质模型,研究了中空纤维膜吸收器壳程非理想流动对其传质性能的影响,并对中空纤维膜吸收器的总传质系数进行了估算.模型预测与实验结果的比较表明,多釜串联传质模型可以较为准确地预测中空纤维膜吸收器的传质性能,有助于中空纤维膜吸收器的设计与优化.

系统观念下理想反应器的理解

以系统思维范式出发,探讨了理想反应器的本质特性,对于间歇反应器(BR)、连续搅拌全混流反应器(CSTR)和活塞流反应器(PFR)的宏观和微观特性进行了系统分析,对三种理想反应器的特征进行了比较和归纳,并从系统角度进行了理想反应器体积计算的推导和总结,得到了适宜所有理想反应器的计算模型,该计算模型有统一的型式和不同的边界条件,有利于学生理解和应用。

轴向扩散型反应器恒温反应的近似解

根据轴向扩散模型求解的数学关键和化学反应的辩证本质，在轴向扩散模型一级不可逆反应解析解的基础上，由个别到一般，导出了动力学方程为幂函数型的各类均相反应浓度分布的近似积分方程．

轴向扩散型反应器恒温反应的近似解

本文在轴向扩散模型一级不可逆反应解析解的基础上。

供热速率对稳态非等温理想反应器效率的影响

利用数值分析方法,通过具体实例计算,分析了供热速率对稳态非等温理想反应器效率的影响。研究结果表明:对于一级不可逆吸热反应,无论理想流动反应器是否等温或非等温操作,反应器与外界环境是否存在换热,以及当反应器与外界环境换热时具有大小不同的换热速率,对于具有相同反应体积的理想反应器,PFR中关键组分的转化率均高于CSTR中关键组分的转化率,这可为发生一级不可逆吸热反应的化工生产过程的反应器选型提供指导。

理想反应器反应效率的比较

理想反应器的设计计算是化学反应工程学科的重要内容,理想流动反应器的组合操作在化学工业中有着广泛的应用。本文通过归纳总结单一反应器中传热条件对单一正级数反应效率的影响,以及在平推流反应器和全混流反应器的组合操作中反应级数对组合操作反应效率的影响,为反应器的计算和选型提供帮助和借鉴。

多级串联全混流反应器的递推设计方程

本文对原有的多级串联理想混合反应器的计算公式，进行了引伸，提出了一种递推设计方程式及其解析方法。它适用于各段反应器体积不等（τ不等）、各种不同反应温度下，一级、二级以及三级化学反应动力学情况下；为用公式法解多级串联理想混合反应器拓宽了途径，增添了内容。

一体化压水堆双恒定运行方案控制策略研究

采用直流蒸汽发生器的一体化反应堆,由于其蒸汽发生器二次侧水容积小,储热能力弱,给反应堆的运行调节提出了更高的要求。双恒定运行方案集合了一回路冷却剂平均温度不变和二回路蒸汽压力不变两种运行方案的优点,对一、二回路都有利。本文以IP200一体化反应堆为研究对象,建立一体化反应堆的稳态分析模型,利用RELAP5瞬态分析程序,对其一回路侧和蒸汽发生器二回路侧进行热工水力分析,在此基础上研究了一体化反应堆双恒定稳态运行特性。结果表明,装置负荷在15%～100%FP(满功率)范围内变化时,控制策略能够维持冷却剂平均温度和蒸汽压力的恒定。