淄博市桓臺(tái)縣富中化工有限公司
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建立二氯乙烷裂解爐CFD模型。由于簡(jiǎn)易的裂解爐模型忽略了爐膛煙氣流動(dòng)情況對(duì)于二氯乙烷裂解過程的影響，為了準(zhǔn)確描述爐膛內(nèi)煙氣的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)，以及其對(duì)管內(nèi)反應(yīng)的影響，文章依據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的原理，建立復(fù)雜的二氯乙烷裂解爐CFD模型。爐膛煙氣流動(dòng)模型用雷諾平均的守恒方程描述，其中的湍流項(xiàng)用k-8方程封閉;爐膛燃?xì)獾娜紵捎靡浑A串聯(lián)的簡(jiǎn)易動(dòng)力學(xué)模型，燃燒過程作全預(yù)混假設(shè)，而燃燒過程中湍流作用以結(jié)合有限速率模型的渦耗散模型描述;煙氣的輻射模型采用離散坐標(biāo)模型(DO模型)。二氯乙烷裂解爐CFD模擬給出了爐膛詳細(xì)的爐膛煙氣流速、溫度、濃度場(chǎng)在爐膛中的詳細(xì)分布信息，有助于加深研究者對(duì)二氯乙烷裂解爐爐膛燃料氣燃燒、煙氣流動(dòng)、傳熱、傳值過程的本質(zhì)特征的了解，從而有效輔助裂解爐的工藝設(shè)計(jì)。雖然二氯乙烷CFD模擬非常耗時(shí)，由于其結(jié)果更為準(zhǔn)確，有效驗(yàn)證了二氯乙烷裂解爐簡(jiǎn)易機(jī)理模型的準(zhǔn)確性。 完成了二氯乙烷裂解爐性能指標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化。考慮計(jì)算代價(jià)，二氯乙烷裂解爐的操作優(yōu)化選擇簡(jiǎn)易的機(jī)理模型作為多目標(biāo)優(yōu)化模型，優(yōu)化的目標(biāo)為二氯乙烷裂解的轉(zhuǎn)化率最大化，選擇性最大化，單耗最小化。優(yōu)化的決策變量為二氯乙烷進(jìn)料流量，燃料氣進(jìn)料量，燃料氣負(fù)荷分配因子、以及爐管出口壓力等四個(gè)重要現(xiàn)場(chǎng)操作變量。通過將整體的多目標(biāo)優(yōu)化問題進(jìn)一步分解，確定了轉(zhuǎn)化率一選擇性，轉(zhuǎn)化率一單耗，選擇線一單耗三個(gè)雙目標(biāo)優(yōu)化問題。利用所建立的SMODE-ECD多目標(biāo)優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)二氯乙烷裂解爐性能指標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化，找到了轉(zhuǎn)化率一選擇性，轉(zhuǎn)化率一單耗，選擇線一單耗的近似Pareto邊界，并給出了典型邊界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的操作工況，用于輔助現(xiàn)場(chǎng)決策者做出正確的判斷。yunshisz.com
