[发明专利]一种化工反应失控后果的放大预测方法

权利要求书

1.一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过实验室级别的反应过程量热数据获取失控反应的反应动力学参数；

(2)通过小试级别的反应模拟装置获得该级别下的反应失控特性参数；

(3)依据步骤(2)的反应模拟装置建立数值模拟模型，并将步骤(1)所得的反应动力学参数带入该模型，计算反应失控特性参数；

(4)将步骤(3)计算所得参数与步骤(2)实验所得参数对比，从而修正计算模型；

(5)将修正后的计算模型应用于工业装置的反应失控预测。

2.根据权利要求1所述的一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括针对具体化工工艺流程，进行量热实验，甄别该反应过程可能发生的物料分解、二次反应以及可能造成失控的反应，并根据反应放热速率得到反应动力学参数及反应速率。

3.根据权利要求2所述的一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，所述反应动力学参数包括活化能、指前因子和反应级数。

4.根据权利要求2所述的一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括将该工艺流程在更大尺寸的反应模拟装置上进行反应失控模拟实验，该尺寸级别一般为1-5L级别，可以得到相应的反应失控特性参数。

5.根据权利要求1所述的一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括根据步骤(2)的反应模拟装置的结构及尺寸进行数值模拟，建立数值模拟模型包括几何模型，网格划分，以及确定流动模型、传热模型、物质输运模型，并通过UDF编程模块将步骤(1)得到的反应动力学参数嵌入数值模拟模型，通过计算得到反应失控特性参数。

6.根据权利要求1所述的一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括将步骤(3)计算所得参数与步骤(2)实验所得参数对比，验证模拟数据的准确性，并根据误差做出相应的模型修正，通过该过程的反复进行，最终得到适合该反应体系的计算模型。

7.根据权利要求1所述的一种化工反应失控后果的放大预测方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括将优化后的计算模型应用于工业装置级别的模拟计算，通过改变反应温度、反应压力、物料浓度、取热条件、机械输运条件考察反应失控的引发条件，同时可考察失控过程中各设备的应力变化、流动变化、温度场变化情况，从而对反应失控后果进行预测。