結(jié)構(gòu)化多相催化反應(yīng)器加氫脫硫反應(yīng)性能模擬.pdf

1、柴油作為一種重要的液體燃料,是空氣中SO2的主要來源。隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求的日益增高,降低柴油中的含硫量成為一個亟待解決的問題。為此,強化催化加氫脫硫反應(yīng)器性能是實現(xiàn)柴油低硫化的重要途徑。結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器是一種新型反應(yīng)器,具有低壓降、高傳質(zhì)速率和易放大等優(yōu)點,成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)多相反應(yīng)器的有力選擇。本文采用數(shù)值模擬的方法,選用二苯并噻吩作為柴油加氫脫硫反應(yīng)的含硫模型化合物,考察結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器加氫脫硫反應(yīng)在泰勒流和膜流下的傳質(zhì)、傳熱和反應(yīng)性

2、能,以期為結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器技術(shù)的研發(fā)提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 首先,根據(jù)對結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器特點的分析,在結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器模型化方法上,建立了基于平衡級概念的擬均相物理模型和非均相物理模型,并在兩個物理模型下,分別針對反應(yīng)器內(nèi)的兩個流型泰勒流和膜流展開研究。然后,根據(jù)以上的物理模型列出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,用MATLAB進(jìn)行求解計算。在擬均相模型中,分別在泰勒流和膜流下反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行二苯并噻吩加氫脫硫反應(yīng)的濃度、溫度分布；在非均相模型中,分別

3、在泰勒流和膜流下反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行二苯并噻吩和噻吩加氫脫硫反應(yīng)的濃度、溫度分布和基于反應(yīng)器體積的產(chǎn)率,據(jù)此考察泰勒流和膜流下結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器的傳質(zhì)、傳熱和反應(yīng)性能,并比較其優(yōu)劣。結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)化催化反應(yīng)器在兩種流型下都有很好的氣液和液固傳質(zhì)性能；比較兩個流型下的傳熱和反應(yīng)性能發(fā)現(xiàn),反應(yīng)器在泰勒流下的傳熱阻力比膜流小,基于反應(yīng)器體積的產(chǎn)率比膜流高；對于該操作條件下(壓力為1.8×107pa,溫度為598K,二苯并噻吩濃度為47.3mol／m3,