吴慧雄[1]1995年在《二氧化硫催化氧化反应器流向变换强制周期操作的模型化》文中研究指明硫酸是一种基本的化工原料，对许多行业，如化肥、农药、冶金、炼油、有机合成和制药工业等的发展起着重要的作用。我国60％的硫酸用于磷肥生产，因此硫酸工业的发展和技术进步对磷肥工业的发展有着极其重大的意义。我国是一个人口大国，要解决由于人口增长带来的日益严峻的粮食紧张问题，必须在有限的可耕地下使粮食增产。这就要求扩大磷肥生产，同时，加快硫酸工业的发展。 传统的硫酸生产工艺是将硫磺或硫铁矿通过焙烧制得含SO_2的烟气，送人一段或多段定态转化器，将SO_2转化成SO_3，用浓硫酸吸收其中的SO_3制成硫酸。这种工艺要求进入转化器的气体含二氧化硫浓度较高(一般应高于5％)，否则反应器不能自热操作。然而，我国的硫资源主要以品位较低的硫铁矿和冶炼尾气为主，所制得的烟气和冶炼尾气中的二氧化硫的浓度都不高，若用传统的硫酸生产工艺，势必导致流程复杂，设备投资过多，操作费用大。 流向变换强制周期操作技术对低浓度反应物的放热反应有着独特的优势。这种技术的基本思想是：将低温的反应混合物引入预热至反应温度的催化剂床层，于是会形成一个沿轴向缓慢移动的热波，其温升可以明显高于绝热温升；通过周期性地交换进出口，使反应物的流向在热波还未移出床层之前便发生改变，因而反应热几乎全部积蓄在床层内，即使反应物浓度很低，反应也能自热地完成；由于最终形成中央高，两端低的轴向温度分布，从热力学观点看特别适合于可逆放热反应。 正是由于这一技术在处理低浓度气体方面的优势，近年来，在世界范围内引起了学术界和工业界的广泛注意，并纷纷起步进行探索性研究和过程开发，试图将这一技术用于化学制热、环境保护和低浓度原料气合成化学品等领域。本文针对将这一技术用于低浓度二氧化硫催化氧化的需要，对这类催化氧化反应器开展系统的模型化研究。
吴慧雄, 卢洪, 李成岳[2]1998年在《二氧化硫强制动态氧化过程的模型化(Ⅲ)催化剂装量升级的模试考察》文中指出用国产S108钒催化剂，装填量为4.58L，在单级、径向绝热固定床反应器上，在流向变换强制周期操作条件下对低含量二氧化硫（0.53％～5.75%）催化氧化过程的特性进行了系统的模试研究。考察了原料气中SO_2含量、气速、操作周期以及床层预热温度等因素对S0_2时均转化率、床层瞬态温度分布、形状及其峰值，以及对热波传播速度的影响，为验证数学模型的预测能力和修正某些模型参数奠定了基础．结果证明，这一种人为非定态操作模式在用于低含量原料气的可逆放热反应时，的确具有很大的优越性。
吴慧雄, 李成岳[3]1999年在《二氧化硫强制动态氧化过程的模型化(Ⅳ)——模型参数的修正与单级反应器的性能预测》文中认为模拟计算证明,反应器操作特性对传热参数的变化是不敏感的,但对化学反应宏观动力学参数的变化是敏感的.通过使模型预测结果与大量模试数据相拟合的办法修正了宏观动力学参数.利用所发展的数学模型和修正后的参数,对单级反应器的操作性能进行了预测与分析,所得到的结论对工业反应器的设计、运行和优化具有指导作用.
卢洪涛[4]2005年在《流向变换反应器高维模型的数值模拟》文中研究表明20世纪80年代发展起来的流向变换技术是一种重要的化工新技术,它能显著地改善一些重要的反应系统的反应器性能,特别是低浓度气体的放热反应。此类反应器有沿反应器床缓慢传播的陡峭的热波和浓度波,其模型一般为非线性反应-对流-扩散偏微分方程组。本文对这类反应器高维模型的数值算法进行研究,并以二氧化硫催化氧化流向变换反应器为例进行实际计算,计算结果较好。 对考虑了管壁热传导影响的圆管式径向对称流向变换反应器三维模型,首先利用ADI法(Alternating direct implicit method,交替方向隐式法)建立新的求解格式。以二氧化硫催化氧化流向变换反应器为例,利用新的计算格式进行计算。然后,为了更精确有效地计算缓慢移动的波前,利用新近提出的一种迭代网格节点重分布方法建立了新的自适应计算格式,对此问题重新进行计算,并比较了计算结果。此网格节点重分布方法主要是通过适当的自变量变换将物理区域的变步长问题转换为计算区域的等步长问题,可利用控制函数来提高网格节点分布的有效性。计算结果表明,这些计算格式是稳定有效的。
参考文献：
[1]. 二氧化硫催化氧化反应器流向变换强制周期操作的模型化[D]. 吴慧雄. 北京化工大学. 1995
[2]. 二氧化硫强制动态氧化过程的模型化(Ⅲ)催化剂装量升级的模试考察[J]. 吴慧雄, 卢洪, 李成岳. 化工学报. 1998
[3]. 二氧化硫强制动态氧化过程的模型化(Ⅳ)——模型参数的修正与单级反应器的性能预测[J]. 吴慧雄, 李成岳. 化工学报. 1999
[4]. 流向变换反应器高维模型的数值模拟[D]. 卢洪涛. 北京化工大学. 2005