工业装置尿素合成动态模型及其应用——工业尿素合成理论篇（续三）
作者/来源：沈华民（上海化工研究院，上海 200062） 日期： 2009-10-20 点击率：3001
2.4.2 返混、沟流
（1）返混现象
顾名思义，反应器中的返混系轴向混合，指上层物料（主要是液相物料），自然流向下方，与下层物料相互混合，引起全塔物料趋于均匀一致的混合现象。这里的“自然”系指非人工搅拌而形成的上下流动。这是由于物系发生化学反应造成参数（如密度、温度等）变化引起的。如上层物料密度大于下层物料，上层物料温度高于下层物料温度，均会自然地发生物料自上而下流动的现象。
在“平推流反应器动态模型”一节中已述，对于气液两相流的传统型尿塔，随着尿素合成反应过程的进行，物流参数，如尿素浓度U，温度t，密度ρ，会发生如下变化：
底部参数 U0＝0，t0 178～180 ℃，ρ0 533 kg/m3；
中部参数 U1＞U0，t1＞180 ℃，ρ1＞533 kg/m3；
上部参数 U2＝U平，t2 188～190 ℃，ρ2 870 kg/m3。
这样的分布规律，为返混创造了有利条件。
如果尿塔是空塔，则由于ρ2＞ρ1＞ρ0，t2＞t1＞t0，U2＞U1＞U0，如图27所示，从上层A2截面到中部A1截面，到底层A0截面，均会出现强烈的返混现象。
图27 尿塔返混现象示意图
返混现象是十分有害的，它将使全塔的温度梯度、密度梯度、浓度梯度变小，尿素生成反应的推动力减小，最终导致CO2转化率降低。
（2）沟流....
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