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高溫高壓反應釜參數的敏感性

來源: 時間:2013-09-29 14:41:31 瀏覽次數:

高溫高壓反應釜顯示出的另一麻煩特征是“參數的敏感性”,這種敏感性可以作如下定義,即操作變量的徽小變化,會導至高溫高壓反應釜性能的巨大變化。高溫高壓反應釜并不是已經引用過的“不穩定概念
高溫高壓反應釜顯示出的另一麻煩特征是“參數的敏感性”,這種敏感性可以作如下定義,即操作變量的徽小變化,會導至高溫高壓反應釜性能的巨大變化。高溫高壓反應釜并不是已經引用過的“不穩定概念’(亦即并不存在可能的定常態時的連續沮度序列),但如果由于某一操作變盆的徽小改變,就將引起高溫高壓反應釜性能上不能允許的變化,那么,這種高溫高壓反應釜仍然是很難控制的。
以下討論的情況,是在管式高溫高壓反應釜內進行簡單放熱反應時的特性,高溫高壓反應釜壁維持在某一沮度1奮,且璧沮在高溫高壓反應釜的整個長度范圍內是相同的山。為了簡化起見,值定反應流體的沮度乙在各個床層截面上是均勻的(也就是假定在器壁處存在著溫度的不連續性),但由于反應熱,幾將沿招個高溫高壓反應釜長度而變化。
幾其微小的增加,會使高溫高壓反應釜內某一部位的溫度急劇上升,這就是說形成了一個“熱點”,它還表明反應物的濃度也將相應地急劇下降(亦即轉化率迅速增加),這樣,該高溫高壓反應釜就表現出對于參數T-值的敏感性。事實上,在所研究的例子中,當T的變化小到1℃時,所造成的影響仍將使賓全轉化所孺的高溫高壓反應釜容積減小一半以上。至于傳熱系數和反應混合物的稀釋程度,也會發生類似的敏感性;城充物的初始溫度也有重要的影響。
根據直觀的判斷,這類情況是容易明白的。俏使幾所保持的值比反應流體的進口沮度低得多,則流體被迅速冷卻,并使反應變得十分緩慢,但是,如果T。上升到稍大于某臨界值時,由于反應熱以及由于反應速率和溫度的指數關系,這兩者共同作用的結果,將導致流體溫度急速上升,并超過進口溫度,但又由于反應物的不斷被耗盡,這種上升也是有一定限度的,
盡管這個例子所涉及的是一個簡單反應,但顯然同樣的研究也適用于各種更為復雜的反應,而由此得到的結果,在工業上有著重要的用途。例如,如果某有用反應伴隨著一個無用的放熱降解過程,從圖56可清楚地看到,只要敏感參數超過某值,該降解過程的引發就可能很快,可是為了使有用反應能獲得滿意的收率,這個參數可能需要保持接近臨界值。這種情況在部分氧化過程中可能會發生,這正如在章中所述,對這種情祝用連續攪拌釜式高溫高壓反應釜要比管式高溫高壓反應釜有利。
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