【摘 要】
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环形硝化器是一种氯苯硝化两相反应设备,其基本原理是,硝硫混酸和氯化苯在一定温度下,通过搅拌器的推动进行硝化反应。由于轴流泵式搅拌器的强有力的推进,使得硝化器的循环量
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环形硝化器是一种氯苯硝化两相反应设备,其基本原理是,硝硫混酸和氯化苯在一定温度下,通过搅拌器的推动进行硝化反应。由于轴流泵式搅拌器的强有力的推进,使得硝化器的循环量很大,由于采用了列管式换热器,硝化反应的热量可很快地移走,因此环形硝化器具有氯苯转化率高、设备占用空间小、易于调节与控制、操作范围宽、连续操作等优点。工程上,由于采用不同的搅拌器和不同的硝化器几何尺寸,使得酸油两相液体混合物的程度不同,硝化器的效率也不同,相同温度下氯苯的转化率不同。 本论文通过对对氯笨硝化技术的分析研究,使用计算流体力学的方法,应用GAMBIT和FLUENT两种软件来模拟现有实际生产中的环形硝化器内的局部流场,考察其流场的分布状况及静压分布,通过考察改变硝化器内部结构和搅拌器的几何尺寸,以求得到最佳的流场分布。方法是计算流体力学(CFD)的方法,应用GAMBIT绘制物理模型、划分网格、设定边界条件,应用FLUENT求解、后处理。 在对现有环形硝化器内部流场的分析模拟结果的基础上,提出改进的方案,以求提高环形硝化器的换热效率。通过增加绕流条,能够明显的改善硝化器内部流场的分布状况,在生产实践中改进结构后,实际节水30%,具有一定的实用价值。
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