首页 期刊 安全与环境学报 基于本质安全的微反应器中苯乙烯聚合的数值模拟 【正文】

基于本质安全的微反应器中苯乙烯聚合的数值模拟

作者:张洋; 蒋军成; 周丹; 倪磊; 潘勇 南京工业大学安全科学与工程学院、江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室; 南京210009
安全工程   本质安全   微反应器   苯乙烯聚合   数值模拟  

摘要:重大化工事故往往是由多米诺效应引发的一连串故障而导致的。为实现苯乙烯聚合反应的本质安全,采用本质安全设计原则,设计了T型微反应器以替换传统釜式反应器。先通过计算流体力学(CFD)方法建立了三维稳态模型,再通过UDF(User Defined Functions)添加组分输运方程源项和能量方程源项,对苯乙烯自由基聚合反应进行了数值模拟,研究在微尺度条件下,反应温度、混合反应管道长度及形状对反应结果的影响。结果表明:由于微反应器可提高传热传质效率,在一定范围内反应温度可以控制在3 K以内;反应管道由0.15 m增长至1.5 m后,转化率可提高2倍左右;0.15 m直管形状改进为螺旋状后,转化率可至少提升4%。

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