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催化重整固定床反应器内传递及反应过程的综合数值模拟的中期报告摘要：本文以催化重整固定床反应器为研究对象，利用数值模拟方法对反应器内传递过程及反应过程进行了综合模拟。首先，建立了反应器内质量传递、动量传递和热传递的数学模型，并使用COMSOLMultiphysics软件对模型进行了求解。然后，利用所得结果对反应器内的流体场、温度场和压力场进行了分析、对比和验证，并讨论了催化重整过程中关键的物理和化学现象及其对反应过程的影响。结果表明：所建立的模型能够较好地模拟反应器内传递过程和反应过程，特别是能够反映出多相流动的复杂性和非稳态性，而且所得结果与实验值和文献表述基本一致，具有一定的参考价值。关键词：催化重整；固定床反应器；数值模拟；传递过程；反应过程中期报告正文：一、研究背景和意义催化重整是一种重要的烷基芳烃制高辛烷值汽油的工艺。该工艺通过将烷烃和蒸汽在稀土复合催化剂的作用下进行反应，生成高辛烷值的芳烃及其衍生物。催化重整反应器通常采用固定床反应器，其内部存在复杂的传递和反应过程，需进行深入的研究以提高反应器的性能和产率。数值模拟是解决上述问题的一种有效手段，具有时间和经济成本上的优势，同时能够提供反应器内部的详细信息，以便进行优化和改进。二、模型建立和求解1、质量传递模型考虑催化重整反应器内的三相流动，分别建立了气相、液相和固相的物质传递模型，并加入了催化剂的渗透和活性等影响因素。2、动量传递模型通过加入Navier-Stokes方程，建立了气相和液相的动量传递模型，并考虑了离子电场的影响。3、热传递模型建立了气相、液相和固相的热传递方程，并考虑了催化剂活性热的影响。4、数值求解方法本文采用了基于COMSOLMultiphysics软件的有限元法对上述模型进行求解，并加入了网格剖分和边界条件等处理方法以保证数值计算的稳定和可靠性。三、结果分析和讨论1、流场分析通过数值模拟，得到了反应器内的流场分布图，结果显示除了冷却液和反应物的进出口处，反应器内气流呈平行流动态势。此外，在催化床中心处存在流动速度较慢的“低速区”，导致该区域存在局部温度上升的问题。2、温度场分析数值模拟计算得到了反应器内的温度分布情况，结果表明反应器内存在显著的温度梯度，催化床顶部温度较低，底部温度较高，催化床中心温度也远高于周边。3、压力场分析数值模拟计算得到了反应器内的压力分布，结果表明反应器内存在明显的压力降，而且这种降压现象随着反应进行而加剧。4、催化重整过程分析通过数值模拟结果，分析了催化重整过程中产物分布、反应物浓度、温度变化、速度差异等关键问题。结果显示，在单一的反应器中很难同时满足高产率和高选择性。四、结论和展望本文利用数值模拟方法对催化重整固定床反应器内传递和反应过程进行了综合模拟，结果表明所建立的模型能够较好地模拟反应器内传递过程和反应过程，并能够反映出多相流动的复杂性和非稳态性。未

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