环管反应器论文_王可钦,唐铭,黄正梁,杨遥,阳永荣

导读:本文包含了环管反应器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:反应器,流体力学,聚丙烯,均匀,喷射式,轴流泵,结构。

环管反应器论文文献综述

王可钦,唐铭,黄正梁,杨遥,阳永荣[1](2018)在《聚丙烯环管反应器中带连接对非均匀流动的影响》一文中研究指出为了考察聚丙烯环管反应器中的非均匀流动结构对该装置平稳运行的影响,对含有带连接的聚丙烯环管反应器的流动特性进行计算流体力学(CFD)模拟,并与不含带连接的环管反应器进行对比。模拟发现:带连接对进口管的影响大于出口管,带连接使得进口管的非均匀度急剧增大,但仅使得出口管带连接附近区域的非均匀度出现波动。进一步分析发现,带连接对环管内液固两相的作用机制为进口管处的分流作用和出口管处的集流作用。这一作用使得进口管带连接附近的液固两相从均匀分布变为边壁稀、中心浓的分布,而出口管带连接附近的液固两相分布从边壁浓、中心稀的结构转变为边壁稀、中心浓的结构。研究结果可为聚丙烯环管反应器的优化设计提供指导。(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊2018年05期)

王涵鼎,程正载,唐铭,黄正梁,杨遥[2](2018)在《基于CFD模拟的聚丙烯环管反应器非稳态分析》一文中研究指出聚丙烯环管反应器中颗粒的非均匀流动现象是引发轴流泵功率波动的重要原因。基于CFD非稳态模拟,研究了环管反应器管内液固两相流体在时间尺度上的非均匀流动特性,并对比了颗粒粒径对非均匀流动的影响。模拟发现,颗粒粒径越大,环管出口处颗粒浓度及非均匀度的波动幅度和波动频率越大,越不利于轴流泵的稳定操作。此外,液固两相流体在经过环管反应器的弯头后,颗粒团聚物等结构会导致固相体积分数出现新的周期行为(脉动频率约为10 Hz),这使得流场的湍动程度加剧、颗粒-颗粒及颗粒-壁面间的摩擦碰撞加剧以及能量耗散加快。(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊2018年05期)

李金男[3](2018)在《环管反应器轴流泵机械密封失效分析与解决方案》一文中研究指出聚丙烯装置环管反应器轴流泵机械密封在运行期间,泄漏量突然增大,机械密封失效,无法密封,对机械密封进行解体检查,分析失效原因,提出解决方案。(本文来源于《石化技术》期刊2018年09期)

聂元清[4](2018)在《新型喷射式环管反应器的微观混合性能研究》一文中研究指出本文提出了一种新型的喷射式环管反应器拟应用于生产丁基橡胶,利用其喷射混合段优异的微观混合性能促进引发剂和反应单体的快速混合,利用其环管段良好的传热性能快速移除反应热,避免产生热点影响产品质量。与传统的丁基橡胶聚合反应器相比,喷射式环管反应器具有微观混合性能好、结构简单、可调控分子量分布等优点。为了掌握这种新型反应器的特性及设计方法,采用化学探针法(碘酸钾-碘化钾测试体系)分别研究了小型喷射器和喷射式环管反应器的微观混合性能,得到了离集指数的变化规律,并基于团聚模型计算微观混合特性时间,通过与丁基橡胶聚合反应特性时间的比较,发现喷射式环管反应器可用于丁基橡胶的合成反应。此外,还实验考察了喷嘴出口流速和卷吸入口流速对喷射器中的压力比、轴向压力分布、径向压力分布和能量耗散率的影响,揭示了喷射式环管反应器的流动规律。最后,修正传统的比例模型,建立了喷射环管反应器中微观混合特性时间的计算公式,期望为反应器的优化设计提供理论指导。主要的研究工作和结论如下:(1)建立了喉管直径为9 mm、面积比为1.3的小型喷射器实验装置,用化学探针法(碘酸钾-碘化钾测试体系)研究了液-液体系中喷嘴出口流速(8.40 m/s~16.81m/s)、卷吸入 口流速(0.002m/s~0.040m/s)、喉嘴距(4mm~9mm)和卷吸流体注入位置(喉管处与吸入室下方)对离集指数和微观混合特性时间的影响。研究发现,微观混合特性时间随喷嘴出口流速的增大而减小,随卷吸入口流速增大先增大后减小,且临界流量比为0.015;随喉嘴距的缩短先减小后变大,且最优喉嘴距为喉管直径的0.8倍;优选的卷吸流体注入位置为喉管处,其微观混合效果比从吸入室注入更好。采用团聚模型计算得该实验条件下喷射器混合装置的微观混合特性时间为0.4-5 ms。(2)将小型喷射器等比例放大3.67倍后与直径50mm的环管相结合,建立喷射式环管反应器冷模实验装置。用压力计研究了液-液体系中喷嘴出口流速(8.42 m/s~16.83 m/s)和卷吸入口流速(0.020 m/s~0.203 m/s)对喷射器压力比、轴向压力分布(相对轴向距离为-0.61~10.30)、径向压力分布(相对径向距离为0~1)和平均能量耗散率的影响规律。实验发现不同喷嘴出口流速下喷射器内存在2种轴向压力分布,当喷嘴出口流速较低时(v1=8.42 m/s),压力沿流动方向先减小后增大,在喉管入口处压力最低;当喷嘴出口流速较高时(v1=12.62 m/s),压力沿流动方向先减小后增大再减小后再增大,有2个压力极小值点,第一个极小值点位于喉管入口处,第二个极小值点位于喉管后段(相对轴向距离为4.09)。实验还发现,径向压力分布符合壁面处压力高、中心处压力低的规律,混合截面从距离喷嘴中心轴线2/3半径处经距离喷嘴中心轴线1/3半径处转移到喷嘴中轴线截面,并在x/d3=4.09处径向压力达到稳定分布状态。平均能量耗散率随喷嘴出口流速和卷吸入口流速的增大而增大。(3)在喷射式环管反应器实验装置中,采用碘酸钾-碘化钾测试体系,考察了 喷嘴出 口流速(8.42m/s~16.83 m/s)和卷吸入 口流速(0.020 m/s~0.070 m/s)对离集指数和微观混合特性时间的影响规律。研究发现微观混合特性时间随喷嘴出口流速的增大而减小,随卷吸入口流速的增大先增大后减小,临界流量比为0.02。在此基础上,修正传统的比例模型,建立了喷射环管反应器中微观混合特性时间的计算公式(?)模型计算值与实验值的相对偏差小于20%。当喷嘴出口流速不变时,临界流量比计算值为0.017,与实验值0.02接近。研究结果表明,喷射环管反应器的微观混合特性时间(0.02-0.06 ms)小于丁基橡胶聚合反应特性时间(70ms),可以满足丁基橡胶聚合反应的要求。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-06-01)

高胜利,王景方,惠珽,刘浪,杜浩[5](2017)在《高密度聚乙烯淤浆环管工艺反应器黏壁原因及减缓措施》一文中研究指出对高密度聚乙烯淤浆环管工艺反应器黏壁的原因进行了分析,并提出了相应的处理措施。反应器黏壁原因主要包括低聚物的产生,生成低密度及支化度大的产品,聚合温度过高,静电,设备性能差,转产时置换不彻底,反应器内的固相含量不合理等。通过减小催化剂浓度,合理控制共聚单体浓度,严格控制反应温度,采用Cr系催化剂生产,保证反应器的光洁度,抑制静电水平,转产时彻底置换出残留物,合理控制反应器内的固相含量等方式,可减缓反应器黏壁,延长装置运行周期。(本文来源于《合成树脂及塑料》期刊2017年06期)

贾林虎[6](2017)在《环管反应器吊装用吊耳及平衡梁设计技术的应用》一文中研究指出第一/第二环管反应器作为聚丙烯装置核心设备之一,由于组装后的外形尺寸超限,无法整体运输,因此需要现场组装后再吊装安装。组装工艺视吊装方案的不同也各有差异,一般采用整体组装和分片组装两种吊装工艺,无论采用何种吊装工艺,都涉及到吊耳的设计和平衡梁的选用,因此,本文以某工程20万吨/年聚丙烯装置第一/第二环管反应器吊装用的吊耳及平衡梁的设计选型举例论证,不妥之处,请批评指正。(本文来源于《中国石油石化》期刊2017年02期)

唐铭[7](2017)在《环管反应器内非均匀流动特性的CFD模拟研究》一文中研究指出环管反应器由于结构简单、撤热快,被广泛应用于聚丙烯工业。然而在环管反应器中非均匀流动结构会增加装置的单位操作能耗,严重时甚至阻碍装置的正常、高效运转,研究非均匀流动结构的形成机制并提出改进措施,对工业装置的正常、平稳、高效运转具有重要意义。本文以工业规模和中试规模的环管反应器为研究对象,运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的研究方法,建立了环管反应器的稳态和动态叁维模型,研究了环管反应器内的非均匀流动结构及其影响因素,并基于此提出了减弱非均匀流动的措施。主要内容和成果包括:(1)以工业级环管反应器为研究对象,采用CFD进行稳态模拟,研究了工业环管反应器结构(直管段高度和直管段数量)及操作参数(速度、颗粒粒径、浓度)对反应器内非均匀结构的影响。模拟发现:直管段数量为2的环管反应器,当直管段高径比超过43时,出口截面上颗粒分布的非均匀度不随高径比的增加而变化;直管段数量为4的环管反应器,直管段高径比越大,出口截面上颗粒分布越均匀。恒定直管段高径比为65,直管段数量越多,出口截面上颗粒分布越均匀;与直管段数量相比,直管段长度(高径比)对环管反应器出口处非均匀度的影响更显着。流速在7-13 m/s范围内,流速对非均匀度的影响较小;而降低流速至4 m/s,虽能降低出口的非均匀性,却不利于装置的稳定运行。粒径越大,固相体积分数波动越大,出口处的非均匀度越大。进口浓度越高,环管整体的非均匀度越小,出口处均匀性越好。(2)以4条腿的工业级环管反应器为研究对象,采用CFD模拟研究了真实物系下环管反应器内双分散颗粒的流场情况,考察了不同颗粒组成对环管反应器内非均匀度的影响,并通过分析不同组成下管内颗粒的浓度、速度分布,揭示了颗粒粒径及分布对流动均匀性的作用机制,结果表明:大颗粒含量越高,环管轴向的非均匀度越大,颗粒分布越不均匀,越易形成厚的颗粒带并在直管中做螺旋运动,形成"环核型"浓度分布;颗粒带在螺旋运动中不断发展至均匀,但大颗粒含量越高,弯管内外侧的速度差越大,周向旋转能力越弱,越不易发展均匀。基于上述结论提出双分散颗粒的作用机制为大颗粒对流动均匀度的抑制作用,其表现在弯管处大颗粒对颗粒带形成的促进作用和直管中大颗粒对颗粒带消散的抑制作用。(3)以小尺寸的环管反应器为研究对象,采用CFD模拟了不含带连接、含无进口带连接及含进口带连接这叁种具有不同结构的环管反应器,研究了带连接对环管反应器内局部均匀性的影响,并基于此提出了带连接的影响机制。结果表明:带连接的加入会使所在环管处的非均匀度出现波动,使进口管的非均匀度急剧增大,出口管带连接附近区域的非均匀度出现波动,带连接对进口管的影响大于出口管。带连接对环管内液固两相的作用机制为进口管处的分流作用及出口管处的集流作用。进口管管壁处的浆液在分流作用下不断进入带连接,使进口管带连接附近的液固两相从均匀分布变为边壁稀、中心浓的分布;而进入带连接的低浓浆液又会在出口管进入环管与主流体汇集并向下流动,使得出口管带连接附近的液固两相分布也从边壁浓、中心稀的结构转变为边壁稀、中心浓的结构。(4)采用CFD对小尺寸的环管反应器进行动态模拟,提取、分析了不同粒径稳定状态下出口颗粒浓度与非均匀度随时间的变化规律;并以环管反应器不同位置的固相体积分数信号为例,通过频谱、能谱等分析,从时域、频域层面进一步理解环管反应器内的非均匀流动特性。结果表明:不同粒径下,环管反应器出口非均匀度和颗粒浓度均随着时间在某一稳定值附近波动,而颗粒粒径越大,非均匀度与颗粒浓度的波动幅度及频率也越大,越易引起轴流泵功率的波动;频谱及能谱分析发现,弯管后颗粒团聚物的形成会导致反应器内固相体积分数新的周期行为(主频约为10Hz)产生,同时使得流场的湍动程度加强,颗粒间与颗粒壁面间摩擦碰撞加剧,能量耗散加快。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-03-01)

田冰虎,王修纲,王翠华,吴剑华[8](2017)在《环管反应器的研究进展及应用》一文中研究指出论述了环管反应器的最新研究进展及其应用领域。介绍了环管反应器在停留时间分布、CFD流场、传热等方面的研究进展,同时介绍了环管反应器在聚烯烃领域及其它工业领域的应用,并对以后的研究工作进行展望。(本文来源于《辽宁化工》期刊2017年01期)

王修纲[9](2016)在《静态混合环管反应器的流体力学研究及应用》一文中研究指出本文以环管反应器及静态混合环管反应器为研究对象,采用数学建模、CFD模拟及实验等方法相结合对其进行深入研究,以揭示其宏观混合性能、传质传热性能、反应性能等基本规律,为反应器的推广及应用提供理论依据。采用轴向扩散模型分别描述循环泵和环管,建立了具有预测性和普适性的环管反应器停留时间分布(RTD)数学模型。通过实验获得模型参数的经验公式,采用有限差分法获得模型的数值解。模型通过RTD实验验证,精度可靠。采用动量源项模拟循环泵建立了环管反应器CFD模型。通过稳态计算获得速度场、压力场、浓度场,非稳态计算获得RTD。CFD模型通过激光多普勒测速(LDV)实验和RTD实验双重验证,精度良好。设计了环丁烯砜合成的管式连续工艺和环管工艺,在典型的可逆放热慢反应上对比环管反应器与传统管式反应器。获得以下结论:环管反应器的停留时间分布基本特征为:RTD曲线呈多峰分布,各峰的峰宽一致;峰高随时间延长逐渐衰减,最终趋于零;峰形随时间延长逐渐衰减,趋于扁平,最终峰消失。高循环比下环管反应器的返混特性十分接近理想全混流反应器(CSTR)。循环比对环管反应器返混影响最大,皮克列数(Pe)次之,出口位置影响最小。静态混合环管反应器的RTD与空管环管反应器十分接近。静态混合环管反应器与空管环管反应器相比,内部流体湍动程度增加,更有利于质量传递和热量传递。循环泵的有效轴功随循环比增加呈幂函数增长,高循环比下能耗较大,环管反应器整体浓度分布在较均匀的水平上,其体浓度变异系数可达10~(-5)以下。静态混合环管反应器的努塞尔数和传热面积均大于空管环管反应器,两者共同影响下使得静态混合环管反应器的综合换热性能远优于空管环管反应器。环管反应器可通过管径的改变调节停留时间、循环比的改变调节湍动程度,二者独立进行,互不干扰,兼具优良的换热性能,在慢反应中具有明显优势。综上,环管反应器具有十分接近理想CSTR的返混特征,兼具优良的传质、传热性能,静态混合环管反应器传质传热性能更加优越,二者均可广泛的应用在均相及气液、液液、液固等非均相反应过程,是CSTR的理想替代物。(本文来源于《天津大学》期刊2016-11-01)

唐铭,訾灿,杨遥,黄正梁,廖祖维[10](2017)在《工业环管反应器结构对非均匀流动的影响》一文中研究指出工业环管反应器的结构参数对管内液固两相流动及装置的平稳高效运行具有重要的影响。对工业聚丙烯环管反应器进行CFD模拟,发现环管反应器中存在明显的非均匀流动现象——弯管处的颗粒偏析和直管处的颗粒带。进而引入非均匀度定量表征非均匀流动,研究直管段长度和直管段数量对非均匀流动的影响。研究发现,对直管段数量为2的环管反应器,当直管段高径比超过43时,出口截面上颗粒分布的非均匀度不随高径比增加而变化;对直管段数量为4的环管反应器,直管段高径比越大,出口截面上颗粒分布越均匀;对直管段长度为39 m、高径比为65的环管反应器,直管段数量越多,出口截面上颗粒分布越均匀;与直管段数量相比,直管段长度(高径比)对出口处非均匀度的影响更显着。研究结果可为工业环管反应器的设计和优化提供指导。(本文来源于《化工学报》期刊2017年02期)

环管反应器论文开题报告

(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:

聚丙烯环管反应器中颗粒的非均匀流动现象是引发轴流泵功率波动的重要原因。基于CFD非稳态模拟,研究了环管反应器管内液固两相流体在时间尺度上的非均匀流动特性,并对比了颗粒粒径对非均匀流动的影响。模拟发现,颗粒粒径越大,环管出口处颗粒浓度及非均匀度的波动幅度和波动频率越大,越不利于轴流泵的稳定操作。此外,液固两相流体在经过环管反应器的弯头后,颗粒团聚物等结构会导致固相体积分数出现新的周期行为(脉动频率约为10 Hz),这使得流场的湍动程度加剧、颗粒-颗粒及颗粒-壁面间的摩擦碰撞加剧以及能量耗散加快。

(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。

环管反应器论文参考文献

[1].王可钦,唐铭,黄正梁,杨遥,阳永荣.聚丙烯环管反应器中带连接对非均匀流动的影响[J].化学反应工程与工艺.2018

[2].王涵鼎,程正载,唐铭,黄正梁,杨遥.基于CFD模拟的聚丙烯环管反应器非稳态分析[J].化学反应工程与工艺.2018

[3].李金男.环管反应器轴流泵机械密封失效分析与解决方案[J].石化技术.2018

[4].聂元清.新型喷射式环管反应器的微观混合性能研究[D].浙江大学.2018

[5].高胜利,王景方,惠珽,刘浪,杜浩.高密度聚乙烯淤浆环管工艺反应器黏壁原因及减缓措施[J].合成树脂及塑料.2017

[6].贾林虎.环管反应器吊装用吊耳及平衡梁设计技术的应用[J].中国石油石化.2017

[7].唐铭.环管反应器内非均匀流动特性的CFD模拟研究[D].浙江大学.2017

[8].田冰虎,王修纲,王翠华,吴剑华.环管反应器的研究进展及应用[J].辽宁化工.2017

[9].王修纲.静态混合环管反应器的流体力学研究及应用[D].天津大学.2016

[10].唐铭,訾灿,杨遥,黄正梁,廖祖维.工业环管反应器结构对非均匀流动的影响[J].化工学报.2017

论文知识图

环管反应器温度控制方案环管反应器直管上升段压降的CF...一1聚丙烯环管反应器的整体中面变...3 环管反应器 SDG 模型双环管反应器的工艺流程液相本体双环管反应器聚合工艺...

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