双段固定床甲烷化反应器内流场特征研究及反应器强度分析
双段固定床甲烷化反应器内流场特征研究及反应器强度分析【摘要】:本文选取Topsoe工艺中的固定床甲烷化反应器为研究对象,由于Topsoe Process中甲烷化反应器分三段,甲烷化
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE665.3
【目录】:
- 摘要2-3
- Abstract3-7
- 第一章 绪论7-20
- 1.1 研究背景7-9
- 1.2 现有甲烷化工艺技术9-12
- 1.3 国内外甲烷化技术研究进展12-15
- 1.3.1 甲烷化催化剂研究12-14
- 1.3.2 甲烷化工艺研究14-15
- 1.3.3 固定床甲烷化反应动力学研究15
- 1.4 甲烷化反应过程数值模拟进展15-17
- 1.5 课题研究对象、选题意义及研究内容17-20
- 1.5.1 课题研究对象17
- 1.5.2 选题意义17-19
- 1.5.3 研究内容19-20
- 第二章 固定床甲烷化反应过程的模型选择20-25
- 2.1 数学模型选择20-24
- 2.1.1 多孔介质模型20-22
- 2.1.2 k-k 模型22-23
- 2.1.3 热能模型23-24
- 2.2 ANSYS软件介绍24-25
- 第三章 甲烷化反应器模型建立及模拟结果分析25-52
- 3.1 基础数据的确定25-34
- 3.1.1 定压比热25-27
- 3.1.2 粘度计算和导热系数27-28
- 3.1.3 甲烷化反应体系中反应热的确定28-30
- 3.1.4 多孔介质孔隙率的确定30-31
- 3.1.5 反应动力学模型31-34
- 3.2 甲烷化反应器模型的建立及网格生成34-42
- 3.2.1 甲烷化反应器模型35-38
- 3.2.2 网格生成38-42
- 3.3 甲烷化反应器床层模拟计算42-50
- 3.3.2 边界条件及化学反应添加42-44
- 3.3.3 甲烷化反应模拟结果验证44-46
- 3.3.4 模拟结果提取及分析46-50
- 3.4 本章小结50-52
- 第四章 改变甲烷化催化床层结构的影响52-62
- 4.1 第二段催化层出.形状改变52-54
- 4.2 等径处理54-55
- 4.3 第二段催化剂层分段处理55-57
- 4.4 延长催化层出.段等径部分57-58
- 4.5 改变长径比58-61
- 4.6 本章小结61-62
- 第五章 甲烷化反应器反应情况的影响因素62-72
- 5.1 反应器进.温度影响62-65
- 5.2 空速的影响65-69
- 5.3 入口压力的影响69-70
- 5.4 本章小结70-72
- 第六章 甲烷化反应器结构分析72-85
- 6.1 甲烷化反应器热分析72-79
- 6.1.1 热应力理论基础72-73
- 6.1.2 基于Workbench的热分析过程73-79
- 6.2 热-力耦合计算及结果分析79-84
- 6.2.1 甲烷化反应器设计参数80
- 6.2.2 甲烷化反应器热力耦合分析过程80-82
- 6.2.3 耦合应力计算结果分析82-84
- 6.3 本章小结84-85
- 第七章 结论与展望85-87
- 7.1 结论85-86
- 7.2 展望86-87
- 参考文献87-91
- 在读期间发表论文情况91-92
- 致谢92-93
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