化工过程模拟及相关高新技术(Ⅱ)化工过程动态模拟.pdfVIP

维普资讯 人，为 谍枞 趟 ， 翱阑固 ViewonKnowteacje 化工过程模拟及相关高新技术 (Ⅱ)化工过程动态模拟 陆恩锡 张慧娟 — Dl6 随着化工过程稳态模拟的发展 ，动毒模报相继被提弼 的根蔼 。因而对于重要的过程 ，采用动毒蕞报 ，深入研究、 日程上来。由于化工稳态过程 只是相对 的、暂时的，实际 分析其动毒特性是十分必要的。 过程中总是存在各种各样 的波动 、干扰 以及条件 的变化。 兹以工业 中常显的甲烷化反应为侧 ，说明动毒模拟的 因而化工过程的动毒变化是必然的、经常发生 的。归纳引 重要性。甲烷化反应在固定床反应器、有催佗辩存在的条 起波动的因素主要有 以下几类： W F进行。进料为 50％的合成气 ( 和 co混合钧)和 ●计鲻内的变更 ，如原料批魂变化 ，计螂冉的高负荷 50％的木蒸气 。在反应器中有以下反应发生 ： 生产或碱负荷操作，设备的定期切换等。 CO+3 ：Clt,+ o ●事物车身的不稳定性，如同一批原料性质上的差异 co+ O= +co2 和渡动 ，冷却水温度随季节 的变化，随生产时间的增加而 这两个反应均为放热反应 ，正 常条件下 ，进 人反应嚣 引起催化剂活性的降低，设备的结垢等。 物料的置度为755K，出反应器物料置度为IIB2K。 ● 意外事故 ，设备故障、人为的误操作等 。 水蒸气的通人是非常重要的，其作用有三个方面 ，一 ● 装置的开停车。 是可抑崩甲烷化反应，二是促进术．汽转化反应 ，三是稀释 以上的种种波动和干扰 ，都会引起原有的稳毒过程和 反应热。 平衡发生破坏，而使系统向着新 的平衡发展 。这一过程中， 假设水蒸气供应突然停止了3min，此时反应器将产生 人们最为关心的同题是： 什么变化?图1是根据稳毒模拟作出的有燕汽和无燕汽两 ● 整个系统会产生多大的影响?产品品质、产量会有 种情况下{告反应器长度变化 的温度曲线。可 以看 出，对于 多大的波动? 有蒸汽的工况 ，沿反应I}营长置崖呈上升趋势，在 出El处 ● 有无发生危险的可能?可能会导致哪些危害?危害 选到量高，为 ltB2K。而无蒸汽情况 ，约在 M％的反应器长 程度如何? 度上温度上升到量高，为 12061(，此后该量度基本维持不 ● 一旦产生波动或事故 ，应 当如何处理 、调整?最恰 变，直至反应器出口。 当的措施 、步骤是什么t ‘ 霉2则是根据动态模拟得 出的结果 ，齄 出了在蒸汽正 ●干扰渡动持续的时间有多久?克服干扰、渡曲到系 常供应、蒸汽停止 3nfin及蒸汽恢复供应后三个阶段中，在 统恢复正常需要多长时间? 不同反应器的长度方向上 ，温度随时 问变化的曲线 。可 以 ● 开停车的最佳策略。 看出，在蒸汽停止供应 的时刻，反应嚣人 El置度量低为 这些同题就不是稳毒模拟所能解决的，而必须 由化工 750K．出El赴置度量高为