半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略

• 作者: 鲁秋实 叶光华 周兴贵
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 半间歇釜式反应器； 热失控 安全 数值优化 乙酸酐水解
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 975-983
• 页数: 8页
• 分类号: TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20201381

摘要

半间歇釜式反应器内物料积累过多且反应放热过快时，容易引发热失控风险，造成化工安全事故。设计较优的加料操作，既可以避免热失控风险，又可以缩短操作周期、提高生产效率。针对半间歇釜式反应器，以乙酸酐水解为模型反应，基于反应器数学模型，提出了一种安全高效加料操作的数值优化策略。在该策略中，首先确定不同加料方式（如一段、二段和三段加料）下的安全操作温度区间，然后在该温度区间内寻找最短操作周期对应的操作温度，该温度即为最佳的加料操作温度。优化结果表明三段加料的安全操作温度区间和最佳操作温度分别比一段加料宽60.9%和低1.9 K，六段加料已经基本可以实现操作周期最短，增加操作压力也有利于缩短操作周期。