基于滲流型催化劑填裝內(nèi)構(gòu)件的催化精餾過(guò)程研究.pdf

1、催化精餾研究的三大熱點(diǎn)問(wèn)題主要有催化劑裝填方式、反應(yīng)精餾匹配問(wèn)題以及催化精餾過(guò)程設(shè)計(jì)與模擬。圍繞三大熱點(diǎn)問(wèn)題,本文基于一種新型催化劑填裝內(nèi)構(gòu)件——滲流型催化劑填裝內(nèi)構(gòu)件(簡(jiǎn)稱SCPI),從流體力學(xué)和反應(yīng)精餾耦合兩個(gè)角度出發(fā)對(duì)內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行研究,分別建立適合內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的CFD模型與反應(yīng)精餾過(guò)程模型,為優(yōu)化內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)和研究反應(yīng)精餾過(guò)程提供基礎(chǔ)與參考。
　　基于SCPI特殊結(jié)構(gòu),分別建立了干壓降、濕壓降以及催化劑網(wǎng)盒持液高度的物理模型及

2、數(shù)學(xué)模型。其中,對(duì)于干壓降的求解,采用氣體單相流模型進(jìn)行模擬,并通過(guò)間接考慮波紋板阻力對(duì)流動(dòng)影響的多孔介質(zhì)模型實(shí)現(xiàn)。對(duì)于濕板壓降的求解,采用多尺度分步模擬策略,并采用虛擬單相流方法對(duì)兩相流問(wèn)題進(jìn)行處理。對(duì)于催化劑網(wǎng)盒持液高度的求解,采用歐拉-歐拉兩相流模型進(jìn)行模擬,其中,催化劑床層被當(dāng)作多孔介質(zhì)處理,并采用類似于歐根方程的多孔介質(zhì)模型進(jìn)行描述。通過(guò)將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比,驗(yàn)證了模擬方法和模型的適用性。
　　基于SCPI特殊結(jié)構(gòu)形式

3、,建立適合內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的嚴(yán)格數(shù)學(xué)模型對(duì)反應(yīng)精餾過(guò)程進(jìn)行模擬,該模型不是建立在傳統(tǒng)“理論級(jí)”概念基礎(chǔ)之上,而是基于內(nèi)構(gòu)件具體結(jié)構(gòu)形式建立的嚴(yán)格連續(xù)機(jī)理模型。此外,為方便用戶更改參數(shù)和變量,研究反應(yīng)精餾匹配關(guān)系,本文還對(duì)模型中各單元模塊進(jìn)行GUI界面設(shè)計(jì)和端口(port)設(shè)計(jì),最終建立一套符合內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的工藝流程。針對(duì)模擬計(jì)算中物性求解的難題,建立了gPROMS與ASPEN軟件聯(lián)用平臺(tái)對(duì)物性進(jìn)行計(jì)算。同時(shí),針對(duì)所建催化精餾數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)及