均温型甲醇合成塔数学模型和模拟计算.pdf

一^设v，^v 汪会永等 均温型甲醇合成塔的数学模型及模拟计算 3 均温型甲醇合成塔的数学模型及模拟计算 汪会永 兖矿峄山化工有限公司 邹城 273500 包秀春 山东省邹城市高级职业技术学校 邹城 273500 摘要 阐述数学模型的意义，并详细介绍建立均温型甲醇合成塔催化剂床层数学模型的过程，为均 温型甲醇合成塔的模拟计算提供依据。 关键词 均温型 甲醇 合成塔 数学模型 微分方程 3H=()0 +2y~ 0 )(1+2，，w1)／(1+)。J)+ 20世纪 以来，由于计算机 的：迅速发展和普 c0， 及 ，大大增强了用数学方法解决现实问题的能 ，c0，一2y (1) )，∞= ()0c0+， y0 )(1+2ywl)／(1+2，) 一 力，而要运用数学方法解决现实问题，首先要把 c0， 实际问题转变成数学的问题 ，然后才能利用适 当 YCO，一YM 的计算机软件对现实问题进行模拟计算，这个把 ) 。=() +) )(1+23”)／(1+ ) 实际问题转换成数学 问题过程就：建立数学模 Y =，02 (1+23)／(1+2 ) “= 0 型 。 ， (1+23”) ／(1+2) ) 数学模型是近年发展起来的新学科，是数学 式中，下标 M表示甲醇，以下相同。 理论与实际问题相结合的一门科学，是用数学理 已知反应器进口组成Y?以及瞬时组成y及 论和方法解决现实际问题的重要途径。 Y。，，由以上关系式即可以求得所有组分 y，。 现今合成氨联产 甲醇普遍采用均温型甲醇合 当系统总压为P时，各组分的分压为： 成塔，本文主要探讨装填 C207催化剂的均温型 P =P 。儿 甲醇合成塔的数学模型。 而混合气体的瞬时摩尔流量和进 口的摩尔流 量有以下关系： 1 物料衡算 一 ) N，=畔 (1+2y~)／(1+23) (6) ∞ 在生产甲醇的原料气中含有 CO、CO：、H 、 ，； ／L 式中，N 为混合气体瞬时摩尔流量，kmol／h； CH3OH 、H0 、N2及少量的 CH 。在联醇工艺 2 3 4 5 为 甲醇合成塔进 口混合气体摩尔流量，kmol／ 中，由于甲醇合成反应采用 C207铜基催化剂， h。 副反应少，选择性高。反应过程主要存在以下三