CSTR反应器开工过程动态模拟.docVIP

CSTR反应器开工过程动态模拟 指导教师： 小组成员： 完成时间：2013年4月1日 目录 引言 ...................................................................................................................... 1 问题的提出 ........................................................................................................ 2 模型的建立 ...........................................................................................................2 换热条件的确定.....................................................................................................4 连续反应器的开车与计算.....................................................................................5 开车失败的原因分析.............................................................................................6 解决方案 ............................................................................................................... 8 CSTR 反应器稳定性分析 ......................................................................................10 结论................................................................................................................. ........12 附录 ...................................................................................................................... ..13 引言 模型化 (Modeling)是现代化学工程方法论的重要组成部分，尤其是过程动态学的核心。 根据对过程系统中状态变量分布特征的不同描述方式，一般可以把数学模型分为集中参数模型、分布参数模型和多级集中参数模型；根据建立模型的不同方法，一般可以将数学摸型分为统计模型、确定性模型和介于二者之间的半经验模型 。 CSTR（Constant Str Tank Reactor）,即全混流反应器，又称全混釜或连续流动充分搅拌槽式反应器，是一类在工业生产中广泛应用的反应器。CSTR的特性有：（1）物料在反应器内充分返混；（2）反应器内各处物料参数均一；（3）反应器的出口组成与器内组成相同；（4）连续、稳定流动，是一定态操作。 针对CSTR反应器的特性，可以通过对所研究的反应器系统与系统内的关键组分，列出其质量、能量和动量守恒关系式，系统及关键组分内外质量、能量和动量交换速率系数计算式，相关的相平衡关系，以及化学反应速率表达式和化学反应平衡常数计算式（如果反应可逆的话），从而建立CSTR反应器内反应的确定性集中参数模型，以此对在CSTR内进行的反应进行描述。 要利用确定性模型来预测、揭示化工过程系统的内在规律，解决与动态学特征有关的工程实际问题，就必须对所涉及到的数学模型进行必要的数学处理。以此对CSTR反应器建立的确定性集中参数模型的数学表达式所构成的数学模型的正问题，涉及到代数方程组、常微分方程组和偏微分方程组，以及他们的混合方程组的求解，由于化工过程通常具有的非线性特征，求模型方程组的解析解往往是不可能的，不得不借助计算机求数值解。对于典型的常微分方程组的初值问题，通常可以利用龙格—库塔（R-K）、基尔(Gear)法等通用程序求数值解。 本篇阐述了我们通过文献调研，查