导读:本文包含了滴流床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,多相,流体力学,颗粒,模型,传质,动量。
滴流床反应器论文文献综述
刘永宏,冯珂婷,黄风林[1]（2018）在《滴流床反应器动量传递模拟研究与应用》一文中研究指出滴流床反应器(TBR)动量传递模型的研究是改善传热、传质、反应效率及设计、强化反应器性能的基础。本文借助滴流床反应器相对渗透、单缝、双流体界面力等动量传递模型分析,探讨加氢反应床层压降、持液量变化趋势与模型模拟的差异,确定模型的适用体系与局限性,阐述了气液分布器结构差异对不同作用体系气液分布、反应过程的影响。结合滴流床反应器的工业实践,探索优化操作、强化反应强度,提高转化率、选择性的措施。(本文来源于《石油化工应用》期刊2018年08期）
尹祎轩,杨座国[2]（2018）在《滴流床反应器催化剂颗粒微观结构的模拟优化》一文中研究指出使用SIMP变密度拓扑优化法,对滴流床反应器催化剂颗粒的拓扑形状和催化活性组分在颗粒中的分布进行优化设计,研究了催化剂颗粒在不同的反应速率、反应级数、反应组分扩散系数和液膜厚度下的优化形态。结果表明,维持催化活性组分在催化剂颗粒载体中的浓度不变时,在颗粒中制作成洋葱或树状的中空结构可有效提升催化剂效率;维持催化剂颗粒形状不变时,为提高催化能力,可将催化活性组分沿颗粒侧表面集中分布。经催化剂结构优化后,颗粒对一级反应的催化转化率提高了19%~36%,对二级反应提高了50%~76%;经催化活性组分分布优化后,颗粒对一级慢反应的催化转化率提高了1~6倍,对二级慢反应提高了5~7倍。(本文来源于《高校化学工程学报》期刊2018年04期）
张淑君[3]（2018）在《滴流床反应器中催化柴油加氢裂化反应的数值模拟》一文中研究指出随着石油资源的深度开发,国内所加工原油质量重质化和劣质化日益加剧,进而导致催化柴油密度大、十六烷值低、重芳烃含量高等问题;另一方面,为降低雾霾等恶劣天气的影响,更加严格的环保法规和油品排放标准相继出台,国家对汽柴油排放标准中进一步限定了重芳烃、含硫化合物等的含量。目前,催化柴油加氢裂化技术生产高辛烷值优质汽油组分、提高油品品质是最直接有效、且应用最为广泛的方法。滴流床反应器是加氢裂化反应应用最广泛的固定床叁相反应器之一,本文采用计算流体力学CFD结合加氢裂化反应动力学模型,建立滴流床反应器中催化柴油加氢反应数学模型,用于指导反应器的设计与优化及工业化放大。本文以实验室规模滴流床加氢裂化反应器为模拟对象,利用计算机流体力学数值模拟软件FLUENT 16.2对某研究院的催化柴油进行反应器内的流体流动及加氢裂化反应的数值模拟。首先,建立滴流床反应器冷模气液两相流动数学模型,主要考察在不考虑加氢裂化反应时的流体流动特性(床层压降、持液量等)。在反应器的催化剂床层区域添加适合高压下滴流床流体流动的气、液、固叁相作用力模型来优化反应器内的流场。进而考察柴油空速、氢气质量流率对反应器流体力学特性的影响,来验证反应器内流场的合理性。其次,在反应器内流场合理、流动稳定的情况下添加加氢裂化反应动力学模型考察滴流床反应器内加氢裂化反应特性(包括原油转化率、产品收率、氢耗速率、温度分布等)。根据原料油的特性选用改良后的Stangeland加氢裂化反应动力学模型,并选取适合本文体系的模型参数。对反应动力学进行四阶龙格库塔法迭代求解,利用C语言编写用户自定义函数(User Defined Function，UDF)模拟反应中物质的转化。通过反应体系的碳质量守恒与分子量、碳氢比换算求取加氢裂化反应过程氢气消耗速率。借鉴氢耗与反应热的关联方法,求取能量源项,考察反应过程中的反应器中的温度变化。最后,本文系统考察了原油空速、氢气质量流率和反应温度对反应器内加氢裂化反应过程的影响。原油空速从0.28 h-1升高到2.22 h-1,反应器出口转化率从99.58%降为52.79%,反应器床层温差从12.77 K降为5.83 K;改变空速可以在一定程度上对产品馏程进行选择,提高空速有利于提高航空煤油的收率,降低空速有利于轻、重石脑油的产出。本文所构建的滴流床加氢裂化反应数学模型及模拟结果可为反应器设计及工业化放大提供理论依据。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-31）
尹祎轩[4]（2018）在《滴流床反应器颗粒尺度的模拟与优化》一文中研究指出滴流床反应器(Trickle bed reactors,TBRs)是一种气-液-固叁相反应装置,气液两相同时通过填充催化剂颗粒的床层,呈现复杂的流动行为。滴流床反应器在石化,环保,精细化工等领域具有长久的应用历史。目前,滴流床多相流的相互作用、流动状态的转变、床层的传质与传热等方面已有诸多研究报告,但滴流床的设计与放大目前仍处于经验、半经验的状态,对滴流床的模拟与优化技术有待更深入的探讨。本文在有限体积法的基础上,应用Eulerian多相流模型,通过将颗粒尺度上的传质数据、搜索算法和反应器内宏观流动传输方程结合,对高液相流速滴流床反应器内流体流动和液-固传质进行多尺度的数值模拟,得到滴流床反应器出口处液相示踪剂的浓度随时间变化曲线和传质参数。依据文献报道的实验数据对模拟结果进行检验,预测得到的Pe(Peclet)准数值与实验值基本吻合,预测值与实验值的平均相对偏差为12.2%,出口示踪剂浓度随时间变化的曲线与报道结果基本一致,本模拟方法对高液相流量滴流床的流动和传质取得了较为准确的预测结果。其次,采用MMA(Method of Moving Asymptotes)算法,对滴流床微反应器中床层渗透系数的分布进行了优化,使流体能够在床层中较为均匀地分布,提高了反应器的催化转化效率。最后,使用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)变密度拓扑优化法,结合 SNOPT(Sparse Nonlinear Optimization Algorithm)算法对滴流床催化剂颗粒的拓扑形态和催化活性组分分布进行优化,分别考察催化剂颗粒形状拓扑优化和催化活性组分分布拓扑优化在不同的反应级数,反应速率常数和反应物扩散系数下的适用性以及优化结果的变化趋势。优化结果表明,在颗粒中制作洋葱或树状的中空结构可有效提升催化剂颗粒性能。维持颗粒外形不变时,为提高催化能力,可将活性组分沿着颗粒侧壁面分布。催化剂颗粒结构拓扑优化适用于快速反应且反应物在颗粒内部扩散系数较低的情况;催化组分分布拓扑优化适用于慢速反应和反应组分在催化剂颗粒中扩散系数大小适中的情况。综合滴流床多相流流动和传质的模拟结果,以及颗粒的结构优化和拓扑优化的数值计算,认为本研究中滴流床反应器颗粒尺度的数值模拟和优化框架基本合理,可为滴流床反应器的模拟及优化研究提供指导。(本文来源于《华东理工大学》期刊2018-05-12）
弋强[5]（2018）在《滴流床反应器颗粒尺度上气液两相流体流动特性的研究》一文中研究指出滴流床反应器广泛应用于催化加氢等石油加工过程,充分了解滴流床内的流体流动特性是成功设计滴流床反应器的关键。利用数值模拟方法对滴流床内的流体流动特性进行研究,操作简便,费用低,并且可以提供实验方法难以获得的反应器内部的流体流动特性。在催化剂颗粒尺度上的数值模拟研究可以准确获得滴流床反应器内局部的流体流动特性,为孔隙尺度和床层尺度流体流动特性的研究提供更多的细节支持,并进一步为反应器优化设计提供更加详细准确的数据支持。因此,本文在催化剂颗粒尺度上对滴流床反应器内的流体流动特性进行模拟研究。本文采用VOF多相流模型研究了气液两相流体通过滴流床反应器内单颗粒、两颗粒和叁颗粒时的流体流动特性。研究发现,催化剂颗粒表面和周围的流体流动特性受相邻的其他颗粒影响较大。对于单颗粒,分别考察了气液相速率和颗粒粒径对颗粒表面和周围流体流动特性的影响,结果表明,随着气液相速率的增大,液相流体在催化剂颗粒表面的停留时间减小,液相流体在颗粒表面由膜流逐渐过渡到溪流;改变气相速率和颗粒粒径对颗粒周围速度分布和下游流体流动形态有较大影响。对于两颗粒,分别考察了气液相速率、颗粒间距和流体物性的影响,研究发现,随着气液相速率的增大,上下两颗粒表面液相流体由膜流向溪流转变更加明显,颗粒表面液相体积分率最大值均大于单颗粒;随着颗粒间距的增大,上方颗粒表面液相体积分率变化规律与单颗粒基本一致,下方颗粒表面液相体积分率最大值逐渐减小,颗粒下游涡流出现不同程度脱落甚至消失;流体物性对颗粒表面液相分布和颗粒周围的流体流动形态有一定影响。对于叁颗粒,分别考察了气液相速率和颗粒间距对中间颗粒表面和周围流体流动特性的影响,研究结果表明,随着气液相速率的增大,液相流体在中间颗粒表面体积分率最大值介于单颗粒和两颗粒之间,液相流体在颗粒表面分布更加均匀;随着颗粒间距的增大,液相流体在颗粒表面体积分率最大值逐渐减小,颗粒下游涡流出现一定程度脱落甚至消失;当颗粒表面存在液相流体时,颗粒下游出现多个尺寸较小的涡流。(本文来源于《中国石油大学(北京)》期刊2018-05-01）
施德,杨卫胜[6]（2017）在《滴流床反应器气液分布器CFD模拟》一文中研究指出以溢流型滴流床反应器进口气液分布器为研究对象,利用计算流体力学方法(CFD)进行分布器的分析及开发。研究结果显示,对于大气液比、低喷淋密度的反应系统,在相同液层高度条件下,管内的气相流速显着影响过孔液速,气速较大时,液体过孔流速也相对较大。同时由于液量偏少,液体容易形成中心汇流,且难以向溢流方向的垂直方向扩散。采用双层碎流结构后能使液体在整个截面分布更均匀。(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊2017年02期）
吴煜斌,郝惠娣,郭玉婷[7]（2015）在《滴流床反应器基于CFD的流体力学研究》一文中研究指出基于流体力学模拟软件用计算流体力学(CFD)方法对滴流床反应器进行数值模拟。应用ansys模拟了反应器的轴向气含率、压力降、温度分布、气液相轴向速度分布等数据,依据参考资料结果及实验数据对模拟结果进行检验,得出滴流床反应器对核心温度比较敏感,气液分布器的有效设计十分关键。综合流体流动和反应的模拟计算结果,该文研究的滴流床反应器内流动及反应一整套的框架,从模型的建立、网格划分、运行计算、和后处理的过程已基本成型,可为今后利用非实验手段研究滴流床反应器的设计及学习提供先行和指导作用。(本文来源于《西北大学学报(自然科学版)》期刊2015年05期）
敖晗,周先锋,张利军,房艳,彭晖[8]（2015）在《滴流床反应器数值模拟的研究进展》一文中研究指出系统介绍了滴流床反应器数值模拟的多相流、多孔介质、动量传递、热量传递、质量传递等数值模型及各模型的特点和应用范围,综述了国内外使用数值模拟方法研究滴流床反应器性能、气液分布器、化学反应的最新进展。指出对滴流床反应器基本物理模型,如多相流模型、多孔介质模型和动量传递模型的研究较为完善,而传热传质模型和化学反应的数值模拟等研究领域相对薄弱。提出了研究滴流床反应器数值模拟过程中存在的问题以及未来的研究趋势。(本文来源于《石油化工》期刊2015年06期）
郭玉婷,吴煜斌,郝惠娣[9]（2015）在《叁相滴流床反应器基于CFD的模拟方法探究》一文中研究指出滴流床反应器是一种典型的气液固叁相反应器,广泛应用于化学与石油加工工程。相间、相内传质以及催化剂表面相互作用、催化剂的有效润湿率、反应器流体力学、反应器模型等这些因素都影响着滴流床的反应性能。文章采用的滴流床反应器即是在固体催化颗粒床层内气液两相反应物自上而下流动(沿重力方向)的一类反应器。苯二酚是重要的精细化工中间体,用途非常广泛。我们采用CFD模拟了苯酚氧化生成苯二酚的反应。用网格划分粗细的影响及床层催化剂空隙率对流场的影响,计算为叁维模拟计算。模拟了局部气含率、持液量,压力降,轴向速度分布及其径向分布速度等数据,探究了模拟方法,为进一步研究提供了参考依据。(本文来源于《广东化工》期刊2015年05期）
许闵,刘辉,季生福,李成岳[10]（2014）在《整体式和滴流床反应器两段亲合强化深度脱硫(英文)》一文中研究指出Deep hydrodesulfurization(HDS) is an important process to produce high quality liquid fuels with ultra-low sulfur.Process intensification for deep HDS could be implemented by developing new active catalysts and/or new types of reactors.In this work,the kinetics of dibenzothiophene(DBT) hydrodesulfurization over Ni-P/SBA-15/cordierite catalyst was investigated at 340-380 °C and 3.0-5.0 MPa.The first-order reaction model with respect to both DBT and H_2 was used to fit the kinetics data in a batch recycle operation system.It is found that both the activation energy and rate constant over the Ni-P monolithic catalyst under our operating conditions are close to those over conventionally used HDS catalysts.Comparative performance studies of two types of reactors,i.e.,trickle bed reactor and monolithic reactor,were performed based on reactor modeling and simulation.The results indicate that the productivity of the monolithic reactor is 3 times higher than that of the trickle bed reactor on a catalyst weight basis since effective utilization of the catalyst is higher in the monolithic reactor,but the volumetric productivity of the monolithic reactor is lower for HDS of DBT.Based on simulation results,a tworeactor-in-series configuration for hydrodesulfurization is proposed,in which a monolithic reactor is followed by a tickled bed reactor so as to attain intensified performance of the system converting fuel oil of different sulfur-containing compounds.It is illustrated that the two reactor scheme outperfonns the trickle bed reactor both on reactor volume and catalyst mass bases while the content of sulfur is reduced from 200 ug·g~(-1) to about 10 ug·g~(-1).(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Engineering》期刊2014年08期）
滴流床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：
使用SIMP变密度拓扑优化法,对滴流床反应器催化剂颗粒的拓扑形状和催化活性组分在颗粒中的分布进行优化设计,研究了催化剂颗粒在不同的反应速率、反应级数、反应组分扩散系数和液膜厚度下的优化形态。结果表明,维持催化活性组分在催化剂颗粒载体中的浓度不变时,在颗粒中制作成洋葱或树状的中空结构可有效提升催化剂效率;维持催化剂颗粒形状不变时,为提高催化能力,可将催化活性组分沿颗粒侧表面集中分布。经催化剂结构优化后,颗粒对一级反应的催化转化率提高了19%~36%,对二级反应提高了50%~76%;经催化活性组分分布优化后,颗粒对一级慢反应的催化转化率提高了1~6倍,对二级慢反应提高了5~7倍。
（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。
滴流床反应器论文参考文献
[1].刘永宏,冯珂婷,黄风林.滴流床反应器动量传递模拟研究与应用[J].石油化工应用.2018
[2].尹祎轩,杨座国.滴流床反应器催化剂颗粒微观结构的模拟优化[J].高校化学工程学报.2018
[3].张淑君.滴流床反应器中催化柴油加氢裂化反应的数值模拟[D].北京化工大学.2018
[4].尹祎轩.滴流床反应器颗粒尺度的模拟与优化[D].华东理工大学.2018
[5].弋强.滴流床反应器颗粒尺度上气液两相流体流动特性的研究[D].中国石油大学(北京).2018
[6].施德,杨卫胜.滴流床反应器气液分布器CFD模拟[J].化学反应工程与工艺.2017
[7].吴煜斌,郝惠娣,郭玉婷.滴流床反应器基于CFD的流体力学研究[J].西北大学学报(自然科学版).2015
[8].敖晗,周先锋,张利军,房艳,彭晖.滴流床反应器数值模拟的研究进展[J].石油化工.2015
[9].郭玉婷,吴煜斌,郝惠娣.叁相滴流床反应器基于CFD的模拟方法探究[J].广东化工.2015
[10].许闵,刘辉,季生福,李成岳.整体式和滴流床反应器两段亲合强化深度脱硫(英文)[J].ChineseJournalofChemicalEngineering.2014
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