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反應(yīng)器動態(tài)特性dynamic behavior of reactor

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
又稱反應(yīng)器時變特性，指反應(yīng)器的狀態(tài)、性能隨時間變化的規(guī)律，包括間歇操作反應(yīng)器的時變特性；連續(xù)操作反應(yīng)器開工、停工的時變特性；反應(yīng)器由一個定態(tài)向另一個定態(tài)過渡過程中的時變特性；還有反應(yīng)器受擾動后的狀態(tài)、性能隨時間的變化以及反應(yīng)器的振蕩現(xiàn)象等。反應(yīng)器的動態(tài)特性對反應(yīng)器的設(shè)計、操作和控制都很重要。
　　反應(yīng)器穩(wěn)定性 　這是反應(yīng)器動態(tài)特性研究的一項重要內(nèi)容，指反應(yīng)器（或反應(yīng)器的某一局部）在定態(tài)操作時抵抗外界各種瞬時微小擾動（如反應(yīng)物濃度、溫度的變化、冷卻介質(zhì)溫度、流量的變化等）的能力。對某些強(qiáng)放熱反應(yīng)，在同一操作條件下，反應(yīng)器可能存在多個定常操作態(tài)，即反應(yīng)器既可能在低溫、低轉(zhuǎn)化率下操作（常稱作“熄火”態(tài)），也可能在高溫、高轉(zhuǎn)化率下操作（常稱作“著火”態(tài)），還可能在中等溫度、中等轉(zhuǎn)化率下操作，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)現(xiàn)象。按反應(yīng)器受擾動后是否回復(fù)原操作態(tài)的時變特性，可將上述定常操作態(tài)分為穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的。例如“熄火”態(tài)或“著火”態(tài)的操作，當(dāng)擾動消失后，反應(yīng)器能回復(fù)原操作態(tài)，這兩個操作態(tài)是穩(wěn)定的；若反應(yīng)器在“熄火”態(tài)和“著火”態(tài)之間的中間態(tài)操作，則擾動消失后不能自動回復(fù)到原操作態(tài)，也就是反應(yīng)器要向兩個穩(wěn)定操作態(tài)之一過渡，這種操作態(tài)是不穩(wěn)定的，如果不加控制手段，反應(yīng)器實際上不可能在該點操作。
　　反應(yīng)器的振蕩操作 　指反應(yīng)器的狀態(tài)隨時間發(fā)生周期性變化的操作方式。按振蕩發(fā)生的原因分為：①反應(yīng)器的自然振蕩。在某特定的反應(yīng)系統(tǒng)中，在反應(yīng)器的進(jìn)口處反應(yīng)物濃度和溫度恒定的條件下，由于反應(yīng)物系內(nèi)濃度和溫度之間的交互作用，而使反應(yīng)器的狀態(tài)和反應(yīng)器出口處反應(yīng)產(chǎn)物的濃度和溫度發(fā)生周期性變化。②反應(yīng)器的強(qiáng)制振蕩。通過周期性的改變反應(yīng)器進(jìn)口處反應(yīng)物的濃度、溫度或流量，使反應(yīng)器的狀態(tài)發(fā)生周期性變化。振蕩操作在某些情況下可提高反應(yīng)的選擇率，改善反應(yīng)器的動態(tài)特性，是近年來相當(dāng)活躍的一個研究領(lǐng)域。
　　研究方法 　通常采用數(shù)學(xué)模型方法，建立反應(yīng)器的動態(tài)模型。一般建立模型的方法有：①白箱模型。即從過程機(jī)理出發(fā)，通過物料衡算和熱量衡算得到的數(shù)學(xué)模型；②黑箱模型。不問過程機(jī)理，單純經(jīng)驗地將輸入變量與輸出變量關(guān)聯(lián)而得到的數(shù)學(xué)模型。介于兩者之間的是灰箱模型。模型參數(shù)是通過信號響應(yīng)法測取的反應(yīng)器動態(tài)響應(yīng)特性，再經(jīng)過數(shù)據(jù)回歸而得到的。動態(tài)模型對于采用計算機(jī)控制的反應(yīng)器來說，尤為重要。  
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