Runaway Criterion in Fixed Bed Catalytic Reactors with Radial Temperature Profile

The discrepancy between pseudo-homogeneous one-dimensional model and peeudo-homogeneous two-dimensional model is studied. It is found that there are great differences between two models. This paper compares the maximum and minimum values of the radial temperature in the hot spot in came that a single exothermic reaction is carried out, a correlation is obtlioed with peeudo-homogeneous one-dimensional model to describe the entire reactor behavier. A new runaway criterion, based on the occurrence of inflection in the hot spot locus, is developed for the case of pseudo-homogeneous two-dimensional model. This criterion predicts the maximum allowable temperature for safe operation and the regions of runaway, respectively. The calculated results show that, compared with the results based on pseudo-homogeneous one-dimensional model, runaway will easily occur when the radial temperature gradient has to be considered.

PARAMETRIC SENSITIVITY IN FIXED BED REACTOR WITH CO-CURRENT COOLING

1 INTRODUCTIONWhen an exothermic reaction is carried out in a fixed bed reactor,there exists an axialtemperature profile exhibiting a maximum,known as the hot spot.In certain regions ofthe parametric sensitivity,the hot spot temperature undergoes very large increases forsmall changes in one or more inlet parameters,and this phenomenon is called runawayand the corresponding inlet condition is known as the critical.The reactor will be outof controlled beyond this condition and brings about a bad influence on process con-

固定床反应器的飞温和参数敏感性

以参数敏感性定义作为理论基础和数学依据,证明了热点轨迹拐点是反应系统的参数敏感点,从理论上给出了固定床反应器采用一维拟均相模型,进行一级反应,冷却介质温度不变,且与物料入口温度相等时,反应系统安全操作所允许的温度上限,并利用临界操作曲线热点和超临界操作曲线拐点之间的关系,推导出反应系统安全操作的临界判据,该关联式与El-Swai等人的实验结果吻合很好.

固定床反应器进行n级反应的飞温判据

本文以一级反应系统参数敏感性理论为依据，给出ｎ级反应系统以ε为扰动参数的临界热点温度表达式，内插得到该系统的飞温判据。结果表明：反应级数越大，系统抵抗外部环境干扰的能力越强，安全操作区域越大，参数敏感区域越小。

固定床催化反应器参数敏感性的研究进展

对于在固定床催化反应器中进行的强放热反应,当初始条件达到或超过某一限度时,反应系统瞬间产生的热量超过了反应系统本身所能承受的限度或负荷,造成热点温度急剧升高,导致反应系统失去控制,对反应的转化率、选择性以及催化剂的活性和寿命等都有不良影响。对反应系统参数敏感性的研究,实质上就是从理论上揭示出反应系统安全操作上限,使之由于温度升高引起的不良后果能在反应器的设计中和操作前就能避免。文中对上述问题进行了详尽而完整的概括,对今后的发展提出了建议。

固定床反应器参数灵敏性与失控分析

本文采用邻二甲苯氧化的复合反应动力学模型分析了固定床反应器的参数灵敏性和失控行为 ,并与该反应的简单反应动力学模型的研究结果作了比较 ,发现二者间有显著的差别。本文还考察了固定床反应器对冷却介质流量和进口温度的灵敏性 ,发现反应器对冷却介质流量和进口温度的改变极其敏感。因此对于强放热反应过程 ,考虑反应器对冷却介质的流量和进口温度的参数灵敏性对反应器的设计和控制是必要的。

非绝热式固定床反应器的参数敏感性及热失控临界参数

寻找安全有效的反应条件一直是绿色化工的重要研究内容之一。采用邻二甲苯氧化的反应动力学模型,分析了非绝热式固定床反应器的参数灵敏性和热失控行为,考察了非绝热式固定床反应器温度对冷却介质流量、进料温度和初始压力的敏感性。模拟计算结果表明,当反应进入敏感性区域后,反应器对冷却介质流量、进料温度和初始压力的改变极其敏感。采用系统散度判据(div>0)计算该反应的热失控临界操作参数,计算结果与文献中的判据进行了分析比较,得到类似的结果,但计算更简单。考虑冷却介质的影响,修正了div判据,得到更准确的热失控临界操作参数。研究结果表明,此判据能为反应器的设计及过程控制提供重要的参考依据。

绝热固定床反应器的参数灵敏性

分析了绝热固定床反应器的参数灵敏性 ,建立了参数灵敏度的微分方程 ,提出了求解参数灵敏度方程的简便方法 ,并对固定床反应器中进行的工业反应实例进行了模拟计算和分析。

轴向导热对管式固定床反应器操作特性的影响

以邻二甲苯氧化制苯酐为工作反应，建立带有轴向导热的一维拟均相模型，采用迭代法进行模拟计算。结果表明，增大床层有效导热系数，床层热点温度下降，热点位置提前，因此可以提高反应器的进料浓度。单管实验证实了模型的预测。

列管式固定床反应器热稳定性和参数敏感性

阐述了反应系统出现参数敏感的理论依据和各主要操作参数对反应系统热稳定性和参数敏感性的影响 ,及列管式固定床反应器热稳定性和参数敏感性的研究的近期进展 。