导读:本文包含了非定态操作论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:操作,丁烷,反应器,顺酐,浓度,周期,过氧化氢。
非定态操作论文文献综述
刘国柱,米镇涛[1]（2006）在《滴流床反应器的非定态操作》一文中研究指出采用蒽醌加氢反应为探针,研究了脉冲流操作、周期性填充和周期性操作3种非定态操作方式对TBR反应器性能的影响.结果表明,在脉冲流区操作TBR的催化剂质量空时收率比滴流区操作提高50%以上,表观动力学研究证实脉冲流区操作TBR蒽醌加氢反应的表观活化能比滴流区操作更接近本征活化能;催化剂与惰性颗粒的交替填充周期性地强化了气液相间传质速率,提高催化剂质量空时收率40%以上;反应器的周期性操作,同时强化气液和液固相间传质速率,改善反应器内的流体力学状况,从而提高反应的空时收率和选择性10%以上.(本文来源于《化工学报》期刊2006年04期）
刘国柱[2]（2005）在《非定态操作滴流床反应器的基础研究》一文中研究指出滴流床反应器(TBR)是一种典型的气液固叁相反应器,广泛应用于石油炼制中的加氢精制(脱硫、脱氮和脱芳烃),石油化工中的氢化、氧化和水合等反应过程,以及废水处理和生物发酵等工业过程。TBR的非定态操作是一种新兴的过程强化技术,已经成为近10年来多相反应工程领域的重要研究课题之一。非定态操作是通过周期性改变部分操作变量,在非定态条件下操作反应器。与传统的稳态操作相比,非定态操作可以强化外部传质速率,从而显着改善反应器的时均性能。尽管TBR非定态操作的研究已经取得了一定进展,但研究尚处于起步阶段,大多数工作是探索性的,仍存在以下问题亟待解决:(1)在基础研究方面,目前的研究集中于周期性调节液相进料流量对反应器性能的影响,而其他非定态操作形式对反应器性能的影响鲜有报道;(2)研究者大多选用简单反应为探针,如:α-甲基苯乙烯加氢反应,研究对反应器性能的影响,而周期性操作对复杂反应选择性和温度分布的影响规律未见报道;(3)在周期性操作的模型化方面,由于缺乏对TBR的非定态行为的深入认识,已有的数学模型不能准确预测反应器性能。解决上述问题对TBR的非定态操作技术在工业生产中的应用具有重要的理论和实际意义,这也是本文所要解决的主要问题。针对上述问题,本文选用恒温2-乙基-9,10-蒽醌(EAQs)加氢反应和非恒温双环戊二烯(DCPD)加氢反应为探针,系统研究了自发性脉冲流操作、周期性调节催化剂的活性和液相进料性质(包括流量、浓度)等非定态操作形式对反应转化率、选择性、加氢反应速率和床层温升的影响,建立了各种非定态操作滴流床反应器的数学模型,分析了各种非定态操作的特性。获得以下主要研究结果。一、为确定TBR中脉冲流的操作域和脉冲频率等性质,首先研究了实验体系的流体力学。以时间序列的统计分析方法为基础,建立了采用压降法识别滴流床流型的方法。实验测定了滴流与脉冲流的转变边界,以及脉冲流的压降和持液量,提出了预测流型转变的理论方法和估算压降和持液量的经验关联式。基于构建的脉冲流性质数据库,提出了预测脉冲流性质的人工神经元网络方法。选用标准化无因次准数(ReL,ReG,WeL,FrG,StG,EoL)和床层性质参数(Sb)作为输入向量,建立了叁层反向传播神经网络。经训练的神经网络预测脉冲频率的平均相对偏差为10%,其预测能力明显高于经验关联式。采用神经网络模拟操作参数、床层几何性质和流体物理性质对脉冲流性质的影响规律,与文献结果吻合较好。二、研究了脉冲流和滴流区操作TBR对EAQs加氢速率的影响。结果表明,脉冲流的加氢速率比滴流高40-100%。脉冲流和滴流区EAQs加氢反应表观动力学研究表明,脉冲流的表观活化能(Eap=27.86 kJ/mol)比滴流(Eap=16.67 kJ/mol)更接近本征反应活化能(E=35~37 kJ/mol),证实了脉冲流操作对外部传质速率的强化作用。建立了描述脉冲流操作TBR的数学模型,模型预测结果与实验结果能很好地吻合。进一步模拟了脉冲性质对反应器性能的影响,结果表明,增大脉冲频率能显着提高反应转化率达80%,而脉冲结构对反应器性能的影响不明显。叁、提出了空间尺度上周期性调节催化剂活性,即惰性颗粒和催化剂交替填充,强化外部传质速率的新思路。系统研究了TBR传统填充、混合填充和周期性填充EAQs加氢反应的性能。结果表明,高性能吸收填料和催化剂颗粒周期性填充的表观反应速率分别比传统填充和混合填充提高90%和10%。建立了考虑部分润湿和轴向返混的周期性填充TBR数学模型,模型预测结果与实验结果基本吻合。对EAQs加氢反应的模拟,解释了惰性段对气液传质速率的强化作用,同时指出采用高性能的惰性填料和优化填充结构是提高反应器性能的重要途径。四、系统研究了周期性ON-OFF调节液相流量的操作参数对EAQs加氢反应的影响。结果表明,与稳态操作相比周期性操作能分别提高反应转化率和选择性3%-21%和4%。建立了TBR周期性操作EAQs加氢反应的数学模型,对反应器性能的预测令人满意。模拟研究了液体的进料和流出行为以及周期性操作对相间传质系数的影响,从理论上阐明了周期性操作强化反应器性能的机理。五、采用半间歇搅拌釜反应器,研究了358.15-438.15 K和0.5-3 MPa下Pd/Al2O3催化双环戊二烯(DCPD)加氢反应的本征动力学,给出了DCPD加氢反应的Langmuir-Rideal型本征动力学方程,两步加氢反应的活化能分别为7.8945和12.2068 kJ/mol。六、研究了稳态条件下操作变量(压力、进料温度、浓度和液相流量)对DCPD加氢反应转化率、THDCPD收率、加氢反应速率和床层温度分布的影响。结果表明,液相流量和浓度两个操作变量,适宜作为周期性调节变量。另外,确定了比较稳态和周期性操作TBR性能的操作条件和基准。在上述工作的基础上,系统研究了5种周期性操作策略,即ON-OFF调节液相流量、PEAK-BASE调节液相流量、ON-OFF调节液相浓度,PEAK-BASE调节液相浓度和同步PEAK-BASE调节液相流量和BASE-PEAK调节液相浓度(同步调节液相流量和浓度),对DCPD加氢反应器性能和床层温度分布的影响。结果表明,操作策略是影响滴流床反应器的性能和床层温度分布的重要因素。ON-OFF调节液相流量和同步调节液相流量和浓度能分别提高加氢反应速率20%和15%,降低床层最大温升13 K以上;PEAK-BASE调节液相流量和PEAK-BASE调节液相浓度能提高加氢反应速率约10%,能降低床层最大温升小于10 K;ON-OFF调节液相浓度能提高加氢反应速率5%以下,但能降低床层最大温升12 K。七、建立了考虑热量衡算和溶剂挥发影响的TBR稳态操作和周期性操作DCPD加氢反应模型,其中催化剂颗粒模型采用考虑静态持液量影响传质速率的部分润湿叁区模型。与所有实验数据的对比表明,建立的数学模型能很好地预测反应器的性能和床层温度分布。八、在总结了本文与文献非定态操作TBR研究结果的基础上,提出了TBR非定态操作的适用范围,操作方式和操作变量的选择方法,以及优化操作参数的基本方法,即通量匹配和时间匹配原则总之,非定态操作既强化相间传质速率,对于放热反应又充分利用反应热,从而提高反应速率和抑制床层飞温。该技术具有强化表观反应速率、利用反应热控制热点等综合优势,极具工业化应用前景。(本文来源于《天津大学》期刊2005-12-01）
刘国柱,段莹,王莅,米镇涛[3]（2005）在《非定态操作滴流床反应器EAQ加氢(Ⅰ)实验研究》一文中研究指出目的 滴流床反应器的非定态(周期性)操作的概念最早由Haure等在1989年提出,并在近10年间成为滴流床反应工程领域的研究热点。研究者多采用单一化学化学反应过程,尽管显着提高了反应的转化率,但是很少涉及周期性操作滴流床反应器对连串和平行等复杂化学反应的选择性影响的研究。本研究在实验室规模滴流床反应器上,采用2 -乙基蒽醌(EAQ)加氢连串反应为研究体系,比较研究非定态和稳态操作下周期性操作滴流床反应器对连串化学反应过程转化率和选择性的影响,进一步探讨了非定态操作滴流床的各种操作参数对反应器性能的影响。方法 研究采用过氧化氢生产中的Pd/Al2 O3催化2 -乙基蒽醌(EAQ)加氢反应为研究体系,该体系的特点是:反应为气相扩散控制反应过程,热效应不明显,连串反应。反应器直径为2 1mm ,填充高度为6 5 0mm ,球形颗粒催化剂直径为1 9mm ,Pd含量为0 2 9%。实验采用间接碘量容量法确定反应过程转化率,高效液相色谱法测定过程的选择性。比较研究了非定态下和稳态条件下反应器的性能,进一步考察了周期性操作参数:操作周期,循环裂度,时均流量,压力,温度等对转化率和选择性的影响。结果 在实验条件下采用非定态操作提高转化率最高为2 0 % ,提高选择性高达12 %。并通过和以往研究的比较,给出了操作变量影响反应器性能的主要原因,即在非稳态操作的OFF部分消除了气相组分的扩散阻力,在ON部分明显提高了过程的反应速率,润湿效率和选择性。结论结果表明,对于热效应不明显的连串反应过程,采用周期性操作滴流床反应器可以提高反应过程的转化率和选择性。对于过氧化氢生产过程,采用周期性操作滴流床反应器有望解决蒽醌加氢反应的程瓶颈,提高生产效率。(本文来源于《第九届全国化学工艺学术年会论文集》期刊2005-04-01）
乔聪震,李成岳,陈标华[4]（2001）在《固定床反应器人为非定态操作实验装置的建立》一文中研究指出根据人为非定态操作技术和丁烷氧化制顺酐反应的特点 ,以 CDS- 80 4微反系统为基础 ,建立了一套用于丁烷氧化制顺酐固定床反应器浓度周期操作的实验装置 ,具有操作方便、运行可靠的特点。该装置也可用于其他烷烃选择氧化的人为非定态操作性能研究(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2001年05期）
杨东海,黄晓峰,陈标华,李成岳[5]（2000）在《丁烷氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作性能的研究》一文中研究指出丁烷选择氧化制顺酐是迄今唯一已经工业化的低碳烷烃选择氧化反应 .模拟研究和在实验室微型反应器上的研究结果证实 ,在适宜的操作条件下 ,通过固定床反应器人为非定态操作能够改善反应的时均性能、提高顺酐的选择性和收率 .本文在小试规模 (装填 30 g原粒度工业催化剂 )的单管固定床反应器实验装置上 ,开展了丁烷选择氧化反应人为非定态操作性能的研究 .在适宜的操作条件下 ,进料组成周期性变化虽然提高了顺酐的选择性 ,但降低了丁烷的转化率 ;同时改变反应温度和进料组成能够显着提高顺酐的时均收率(本文来源于《催化学报》期刊2000年06期）
乔聪震,陈标华,李成岳[6]（2000）在《丁烷氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作性能及优化策略的实验研究》一文中研究指出采用国产VPO催化剂 ,进行了丁烷氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作性能及优化策略的实验研究 .唯象研究的实验结果表明 ,晶格氧有可能参加了催化循环 ,从而导致了在最佳的操作策略下 ,人为非定态操作顺酐的时均选择性比定态操作绝对值提高了 7 0 % (摩尔比 ) ,相对值提高了 11 0 % (摩尔比 ) .(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2000年03期）
杨东海[7]（2000）在《丁烷选择氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作特性》一文中研究指出针对丁烷选择氧化制顺酐反应人为非定态操作技术研究的需要，对叁种添加金属助剂的VPO催化剂在微型反应器上进行了非定态反应性能的初步评价，结果表明这叁种催化剂性能指标均无法满足非定态操作的需要。相对而言，北京化工研究院开发的VPO催化剂性能良好，可以用于人为非定态操作的研究。为了考察传热、传质过程的影响，寻找在接近工业条件下人为非定态操作的最优操作策略，建立了一套小试规模(装填30 g原粒度工业催化剂)的单管固定床反应器实验装置和相应的实验数据分析方法，并利用其对进料浓度周期操作以及同时改变反应温度和进料浓度的人为非定态操作进行了系统的实验研究，确定了相应的优化操作条件。结果表明，与最优定态相比，在适宜的操作条件下，仅靠进料浓度周期变化的非定态操作并不能使反应器的时均性能得到提高，而同时改变反应温度和进料浓度的人为非定态操作则大幅度提高了反应器的时均性能，在催化剂氧化再生温度530℃、丁烷选择氧化温度405℃、操作周期4 min、循环裂度0.4时，丁烷的时均转化率达到89.0％，顺酐选择性为76.3％，顺酐时均收率高达67.9％，比最优定态操作时提高了11.4个百分点，效果相当明显。(本文来源于《北京化工大学》期刊2000-05-15）
乔聪震,陈标华,李成岳[8]（2000）在《丁烷氧化制顺酐固定反应器人为非定态操作实验研究装置的建立》一文中研究指出根据人为非定态操作和丁烷氧化制顺酐反应的特点 ,以CDS - 80 4微反应系统为基础 ,建立了一套用于丁烷氧化制顺酐固定床反应器浓度周期操作的实验装置 ,具有操作方便、运行可靠的特点 .(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2000年01期）
袁渭康[9]（1999）在《非定态操作──化学工程面临的挑战与机会》一文中研究指出本文是对化工中非定态操作的综述。过程从严格意义上说都是非定态的。模型化是处理非定态操作的主要工具。非定态操作可以用于实现多种目标，如用于进行过程的鉴别，强制的非定态操作以改善过程的性能，作为对过程实现优化的手段等等。另外，间歇操作作为一种非定态操作，其控制和优化非常值得重视。(本文来源于《化工生产与技术》期刊1999年01期）
黄晓峰,陈标华,潘立登,李成岳[10]（1998）在《催化反应器人为非定态操作的研究进展》一文中研究指出催化反应器人为非定态操作为强化催化反应过程、改善时均性能提供了新的途径，受到了广泛重视。本文综述了催化反应器中人为非定态操作的理论和实验研究，以及数学模型化的进展。(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊1998年04期）
非定态操作论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
滴流床反应器(TBR)是一种典型的气液固叁相反应器,广泛应用于石油炼制中的加氢精制(脱硫、脱氮和脱芳烃),石油化工中的氢化、氧化和水合等反应过程,以及废水处理和生物发酵等工业过程。TBR的非定态操作是一种新兴的过程强化技术,已经成为近10年来多相反应工程领域的重要研究课题之一。非定态操作是通过周期性改变部分操作变量,在非定态条件下操作反应器。与传统的稳态操作相比,非定态操作可以强化外部传质速率,从而显着改善反应器的时均性能。尽管TBR非定态操作的研究已经取得了一定进展,但研究尚处于起步阶段,大多数工作是探索性的,仍存在以下问题亟待解决:(1)在基础研究方面,目前的研究集中于周期性调节液相进料流量对反应器性能的影响,而其他非定态操作形式对反应器性能的影响鲜有报道;(2)研究者大多选用简单反应为探针,如:α-甲基苯乙烯加氢反应,研究对反应器性能的影响,而周期性操作对复杂反应选择性和温度分布的影响规律未见报道;(3)在周期性操作的模型化方面,由于缺乏对TBR的非定态行为的深入认识,已有的数学模型不能准确预测反应器性能。解决上述问题对TBR的非定态操作技术在工业生产中的应用具有重要的理论和实际意义,这也是本文所要解决的主要问题。针对上述问题,本文选用恒温2-乙基-9,10-蒽醌(EAQs)加氢反应和非恒温双环戊二烯(DCPD)加氢反应为探针,系统研究了自发性脉冲流操作、周期性调节催化剂的活性和液相进料性质(包括流量、浓度)等非定态操作形式对反应转化率、选择性、加氢反应速率和床层温升的影响,建立了各种非定态操作滴流床反应器的数学模型,分析了各种非定态操作的特性。获得以下主要研究结果。一、为确定TBR中脉冲流的操作域和脉冲频率等性质,首先研究了实验体系的流体力学。以时间序列的统计分析方法为基础,建立了采用压降法识别滴流床流型的方法。实验测定了滴流与脉冲流的转变边界,以及脉冲流的压降和持液量,提出了预测流型转变的理论方法和估算压降和持液量的经验关联式。基于构建的脉冲流性质数据库,提出了预测脉冲流性质的人工神经元网络方法。选用标准化无因次准数(ReL,ReG,WeL,FrG,StG,EoL)和床层性质参数(Sb)作为输入向量,建立了叁层反向传播神经网络。经训练的神经网络预测脉冲频率的平均相对偏差为10%,其预测能力明显高于经验关联式。采用神经网络模拟操作参数、床层几何性质和流体物理性质对脉冲流性质的影响规律,与文献结果吻合较好。二、研究了脉冲流和滴流区操作TBR对EAQs加氢速率的影响。结果表明,脉冲流的加氢速率比滴流高40-100%。脉冲流和滴流区EAQs加氢反应表观动力学研究表明,脉冲流的表观活化能(Eap=27.86 kJ/mol)比滴流(Eap=16.67 kJ/mol)更接近本征反应活化能(E=35~37 kJ/mol),证实了脉冲流操作对外部传质速率的强化作用。建立了描述脉冲流操作TBR的数学模型,模型预测结果与实验结果能很好地吻合。进一步模拟了脉冲性质对反应器性能的影响,结果表明,增大脉冲频率能显着提高反应转化率达80%,而脉冲结构对反应器性能的影响不明显。叁、提出了空间尺度上周期性调节催化剂活性,即惰性颗粒和催化剂交替填充,强化外部传质速率的新思路。系统研究了TBR传统填充、混合填充和周期性填充EAQs加氢反应的性能。结果表明,高性能吸收填料和催化剂颗粒周期性填充的表观反应速率分别比传统填充和混合填充提高90%和10%。建立了考虑部分润湿和轴向返混的周期性填充TBR数学模型,模型预测结果与实验结果基本吻合。对EAQs加氢反应的模拟,解释了惰性段对气液传质速率的强化作用,同时指出采用高性能的惰性填料和优化填充结构是提高反应器性能的重要途径。四、系统研究了周期性ON-OFF调节液相流量的操作参数对EAQs加氢反应的影响。结果表明,与稳态操作相比周期性操作能分别提高反应转化率和选择性3%-21%和4%。建立了TBR周期性操作EAQs加氢反应的数学模型,对反应器性能的预测令人满意。模拟研究了液体的进料和流出行为以及周期性操作对相间传质系数的影响,从理论上阐明了周期性操作强化反应器性能的机理。五、采用半间歇搅拌釜反应器,研究了358.15-438.15 K和0.5-3 MPa下Pd/Al2O3催化双环戊二烯(DCPD)加氢反应的本征动力学,给出了DCPD加氢反应的Langmuir-Rideal型本征动力学方程,两步加氢反应的活化能分别为7.8945和12.2068 kJ/mol。六、研究了稳态条件下操作变量(压力、进料温度、浓度和液相流量)对DCPD加氢反应转化率、THDCPD收率、加氢反应速率和床层温度分布的影响。结果表明,液相流量和浓度两个操作变量,适宜作为周期性调节变量。另外,确定了比较稳态和周期性操作TBR性能的操作条件和基准。在上述工作的基础上,系统研究了5种周期性操作策略,即ON-OFF调节液相流量、PEAK-BASE调节液相流量、ON-OFF调节液相浓度,PEAK-BASE调节液相浓度和同步PEAK-BASE调节液相流量和BASE-PEAK调节液相浓度(同步调节液相流量和浓度),对DCPD加氢反应器性能和床层温度分布的影响。结果表明,操作策略是影响滴流床反应器的性能和床层温度分布的重要因素。ON-OFF调节液相流量和同步调节液相流量和浓度能分别提高加氢反应速率20%和15%,降低床层最大温升13 K以上;PEAK-BASE调节液相流量和PEAK-BASE调节液相浓度能提高加氢反应速率约10%,能降低床层最大温升小于10 K;ON-OFF调节液相浓度能提高加氢反应速率5%以下,但能降低床层最大温升12 K。七、建立了考虑热量衡算和溶剂挥发影响的TBR稳态操作和周期性操作DCPD加氢反应模型,其中催化剂颗粒模型采用考虑静态持液量影响传质速率的部分润湿叁区模型。与所有实验数据的对比表明,建立的数学模型能很好地预测反应器的性能和床层温度分布。八、在总结了本文与文献非定态操作TBR研究结果的基础上,提出了TBR非定态操作的适用范围,操作方式和操作变量的选择方法,以及优化操作参数的基本方法,即通量匹配和时间匹配原则总之,非定态操作既强化相间传质速率,对于放热反应又充分利用反应热,从而提高反应速率和抑制床层飞温。该技术具有强化表观反应速率、利用反应热控制热点等综合优势,极具工业化应用前景。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非定态操作论文参考文献
[1].刘国柱,米镇涛.滴流床反应器的非定态操作[J].化工学报.2006
[2].刘国柱.非定态操作滴流床反应器的基础研究[D].天津大学.2005
[3].刘国柱,段莹,王莅,米镇涛.非定态操作滴流床反应器EAQ加氢(Ⅰ)实验研究[C].第九届全国化学工艺学术年会论文集.2005
[4].乔聪震,李成岳,陈标华.固定床反应器人为非定态操作实验装置的建立[J].实验室研究与探索.2001
[5].杨东海,黄晓峰,陈标华,李成岳.丁烷氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作性能的研究[J].催化学报.2000
[6].乔聪震,陈标华,李成岳.丁烷氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作性能及优化策略的实验研究[J].河南大学学报(自然科学版).2000
[7].杨东海.丁烷选择氧化制顺酐固定床反应器人为非定态操作特性[D].北京化工大学.2000
[8].乔聪震,陈标华,李成岳.丁烷氧化制顺酐固定反应器人为非定态操作实验研究装置的建立[J].河南大学学报(自然科学版).2000
[9].袁渭康.非定态操作──化学工程面临的挑战与机会[J].化工生产与技术.1999
[10].黄晓峰,陈标华,潘立登,李成岳.催化反应器人为非定态操作的研究进展[J].化学反应工程与工艺.1998
论文知识图
