基于本质安全的硝化反应釜的概念设计

作     者：张本贺 何宇晨 毕纪葛 吴可君 徐国华 ZHANG Ben-he;HE Yu-chen;BI Ji-ge;WU Ke-jun;XU Guo-hua

作者机构：化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027 西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100 

基　　金：国家自然科学基金(21376207) 浙江省重点科技创新团队(2010R50017) 

出 版 物：《高校化学工程学报》 (Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities)

年 卷 期：2015年第29卷第2期

页      码：312-319页

摘      要：硝化反应过程广泛应用于国防工业中高性能含能材料的合成,但其具有放热量大,放热速率快,反应易发生失控,硝化产物多易燃易爆的特性,所以硝化反应釜的合理设计非常重要。今将化工过程本质安全设计中的强化、最小化、提高可靠性、限制影响原则应用到硝化反应釜设计中,以降低反应热危险,达到减少危险发生概率,提高反应釜本质安全特性的目标。通过参考常规设计手册并结合硝化反应的特殊性及工程经验,提出了硝化反应釜设计的推荐流程。重点对反应釜中的搅拌系统进行了分析研究,结合流体力学软件FLUENT模拟,通过优化搅拌桨的桨径、组合方式及安装位置来强化釜内流体流动,并对硝化反应釜中常用的四斜叶桨(PBTD45)的径向及轴向影响范围进行了讨论,给出了选择搅拌桨桨径的方法,提出了一些与常规设计经验相比更加细化的设计参数。该研究结果对硝化反应釜的优化设计有较好的参考价值。

主 题 词：硝化反应釜 本质安全设计 搅拌桨 盘管 

学科分类：081702[081702] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-9015.2015.02.010

馆 藏 号：203371450...