探析光气合成装置的动态模拟与应用

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1、北京化工大学硕士学位论文光气合成装置的动态模拟与应用姓名：刘永康申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张树增20040516北京化工大学学位论文原创性声明y6犯O‘l本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：办j奢蘼1卯毕年f月以日北京化工大学硕士生学位论文光气合成装置的动态模拟与应用摘要本文针对TDI生产装置的动态

2、流程模拟进行了系统研究，并重点研究了光气合成反应器。根据物料、能量及动量守恒方程等建立了生产装置的机理模型，根据模型形式和特点选择了适当的数值计算方法并编制了动态模拟程序。实际应用效果证明了模型、算法和软件的正确性与精确性。光气合成反应器采用列管式，用活性炭催化剂，循环水冷却。一氧化碳和氯气的混合物通过反应器，在一定温度和压力下发生反应合成光气。根据参加反应的组分，识别出了五个独立反应来模拟光气合成反应体系。建立了动态平推流和全混釜模型，应用合适的算法求解。筛选了适当的动力学方程，并根据工业数据对动力学参数加以修正，从而使之满足生产装置的需要。在动态模拟时，对整个系

3、统采用动态序贯模块法，把各个子系统模型模块依流程J顿序连成整体模型，进行统调，构成整个装置的数学模型。开发了TDI工艺动态模拟系统软件，该软件已经用于工厂的员工培训。应用该软件对TDI工艺进行了优化，并对控制系统的设计进行了研究。蠹经作者、导师同塞妇全文公布北京化工大学硕士生学位论文关键词：光气合成，动态模拟，反应器模型!!室些三奎堂堡主竺堂壁堡奎THEREAL．TIMEDYNAMICSIMULATIONOFSYNTHESISoFPHoSGENEANDAPPLICATIoNSABSTRACTThesimulationoftheTDIprocesshasbeenstu

4、diedsystemicallyinthispaper．Thephosgenesynthesisreactoristhemainobjectofthestudy．Wedevelopedthemechanismmodeloftheunitaccordingtotheequilibriumofmass，energyandmomentum，andchosethesuitablenumericalmethodandmadedynamicsimulationprogramaccordingtheformandcharacteristicsofthemodel．Thereall

5、yappliedresultsprovedthatallofthemodel，algorithmandsoRwarearecorrect．Thephosgenereactoristubestyle．Theactivatedcarboncatispackedinthetube，andthecirclecoolingwaterflowthroughtheshelltotakeoutthereactionheattocontrolthereactiontemperature．ThemixtureofCOandCL2whichhavebeenmixedinproportio

6、n，flowthroughthetube。Underthecertaintemperatureandpressure，theC0reactwithCL2andareturnedintoCOCL2．Onthebasisofthenumberofcomponentsinvolvedinthissystem．wedistinguishedfiveindependentreactionstosimulatecomplicatedreactionsystem．WerespectivelydevelopedPFRandCSTRmodelandcalculatedthem，sel

7、ectedsuitabledynamicsequationsandimprovedtheirparameterinordertomeettherequirementoftheTDIprocess．Forthedynamicsimulationsystem，allmodulesareconnectedtogetherandbecomeawholemathematicsmodulebysequentialmodelmethod．DevelopedthedynamicsimulationsystemsoftwareofTDIprocess．Thesoftwarehas