煤熱解制乙炔過程熱流場的優(yōu)化模擬.pdf

1、乙炔作為一種最基本的化工原料可以生產(chǎn)很多下游化工產(chǎn)品，曾具有“有機(jī)化工之母”的美稱，雖然很多產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)被“乙烯路線”取代，但多年的實踐證明乙炔仍然不能被完全代替，而且乙炔在材料加工等領(lǐng)域還占有相當(dāng)重要的地位。在我國乙炔的生產(chǎn)主要依靠傳統(tǒng)的“電石工藝"，貧油的現(xiàn)實情況使得以石油為原料的生產(chǎn)工藝得不到良好的發(fā)展。面對高能耗、高污染、長流程的電石工藝，西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將其全部取代，而在我國尋找一條適合本國國情的工藝路線也迫在眉睫。

2、 電弧等離子體是一種典型的熱等離子體，所以被認(rèn)為是制取乙炔的理想手段之一。煤等離子熱解制乙炔工藝，具有流程短、污染小的特點，該工藝在經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及環(huán)境效益上與其它工藝相比有巨大的潛在優(yōu)勢，但是已有的煤等離子熱解制乙炔反應(yīng)器工藝存在結(jié)焦嚴(yán)重、熱能損失較大、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時間短、整體反應(yīng)器效率低、負(fù)荷小等問題。為了解決此問題，要對工藝做進(jìn)一步的改進(jìn)，同時要評價和分析在不同參數(shù)，不同結(jié)構(gòu)的情況下得出了哪些不同的結(jié)論，但是參數(shù)選取的前提是要

3、了解反應(yīng)器中熱流場的分布情況，于是就要對反應(yīng)器中的熱流場進(jìn)行優(yōu)化模擬，以便可以指導(dǎo)實驗并且為實驗提供借鑒。隨著計算機(jī)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，各種模擬方法和途徑也逐漸產(chǎn)生并成熟起來。在煤熱解過程中，采用fluent軟件來模擬其反應(yīng)過程中的熱流場，之后對已有的煤熱解制乙炔裝置進(jìn)行改進(jìn)，從而可以增長反應(yīng)時間，有效的抑制反應(yīng)器內(nèi)的結(jié)焦現(xiàn)象，提高了生產(chǎn)效率，增大負(fù)荷。通過模擬得出如下結(jié)論:等離子溫度為5000K。時，防止結(jié)焦的效果最好，此時反應(yīng)器出