| ABSTRACT | 第5页 |
| Abbreviations | 第13-15页 |
| Chapter 1 Literature Review | 第15-31页 |
| 1.1 Definition and History of Ethylene Oxide | 第15页 |
| 1.2 Production and Utilization of Ethylene Oxide | 第15-16页 |
| 1.3 Utilization of Ethylene Oxide | 第16-18页 |
| 1.3.1 Sterilization | 第16-17页 |
| 1.3.2 Ethylene Oxide in the Chemical Industry | 第17-18页 |
| 1.4 Toxicity of Ethylene Oxide | 第18-20页 |
| 1.5 Properties of Ethylene Oxide | 第20-21页 |
| 1.6 Definition and Types of Experimental Reactors | 第21-26页 |
| 1.6.1 Definition and Generality of Reactor | 第21-22页 |
| 1.6.2 Types of Experimental Reactors | 第22-26页 |
| 1.6.2.1 Batch Reactor | 第22-23页 |
| 1.6.2.2 Continuous Stirred Tank Reactor CSTR | 第23-24页 |
| 1.6.2.3 Plug Flow Tubular Reactor PFTR | 第24-25页 |
| 1.6.2.4 Fed-Batch Reactor | 第25-26页 |
| 1.6.2.5 Packed Bed Reactor | 第26页 |
| 1.7 Computational Fluid Dynamic(CFD)Modeling | 第26-28页 |
| 1.7.1 Introduction to CFD | 第26-27页 |
| 1.7.2 ANSYS FLUENT | 第27页 |
| 1.7.3 Fundamental Governing Equations | 第27-28页 |
| 1.8 Modeling of Packed Bed Reactors for Ethylene Epoxidation | 第28-29页 |
| 1.9 Thesis Structure | 第29-31页 |
| Chapter 2 Modeling and Simulation Methodology | 第31-44页 |
| 2.1 Solvers Type | 第31-35页 |
| 2.1.1 Pressure-based Solvet | 第32-34页 |
| 2.1.2 Solver Density Based | 第34-35页 |
| 2.2 Mass Balance and Energy Equations | 第35-36页 |
| 2.3 Equation of CFD | 第36-37页 |
| 2.3.1 Equation of Mass Conservation | 第36页 |
| 2.3.2 Equation of Momentum | 第36-37页 |
| 2.4 Equation of Energy Conservation | 第37页 |
| 2.5 Turbulence Model | 第37-42页 |
| 2.5.1 Transport Equations k-ε Model Realizable | 第38页 |
| 2.5.2 Turbulent Viscosity | 第38-39页 |
| 2.5.3 Model Constants | 第39页 |
| 2.5.4 Specification of Turbulence Parameters | 第39-40页 |
| 2.5.5 Generation of Turbulence | 第40页 |
| 2.5.6 Buoyancy Turbulence Effects | 第40-41页 |
| 2.5.7 Effects of Compressibility on Turbulence | 第41-42页 |
| 2.5.8 Convective Heat and Mass Transfer | 第42页 |
| 2.6 Transport Species and Reactions | 第42-44页 |
| 2.6.1 Equation of Transport Species | 第42-43页 |
| 2.6.2 Mass Diffusion in Turbulent Fluids | 第43页 |
| 2.6.3 Formulation "Generalized Finite-Rate" | 第43-44页 |
| Chapter 3 Simulation Conditions | 第44-58页 |
| 3.1 Physical Description of Model and Assumptions | 第44页 |
| 3.2 General Description of Different Cases for Simulation | 第44页 |
| 3.3 Methodology by Using the Commercial Software FLUENT | 第44-45页 |
| 3.4 Numerical Setup of Model | 第45-47页 |
| 3.5 Kinetics Parameters | 第47-48页 |
| 3.6 Optimization Strategies | 第48-49页 |
| 3.7 Solution Methodology for Numerical Simulation | 第49页 |
| 3.7.1 Pre-processing | 第49页 |
| 3.7.2 Processing | 第49页 |
| 3.7.3 Post-processing | 第49页 |
| 3.8 Geometry of the Packed Bed Reactor | 第49-50页 |
| 3.9 Meshing Choice | 第50-52页 |
| 3.10 Discretization Method | 第52-53页 |
| 3.11 Numerical Strategies of FLUENT | 第53-54页 |
| 3.12 Meshed Grid Sensitivity Analysis and Mesh-Independency | 第54-55页 |
| 3.13 Convergence Criteria | 第55-58页 |
| Chapter 4 Detailed Discussion on Ethylene Oxide Selectivity from Simulated Results | 第58-73页 |
| 4.1 Model Verification | 第58-59页 |
| 4.2 Ethylene Conversion | 第59-61页 |
| 4.2.1 Specification of the Operating Conditions | 第59页 |
| 4.2.2 Ethylene Conversion | 第59-60页 |
| 4.2.3 Reactor Length Effect on Ethylene Conversion | 第60-61页 |
| 4.3 Selectivity to Ethylene Oxide | 第61-68页 |
| 4.3.1 Ethylene Oxide Selectivity | 第61-62页 |
| 4.3.2 Selectivity to Ethylene Oxide along the Packed Bed Reactor | 第62-63页 |
| 4.3.3 Influence of Inlet Concentrations on Ethylene Oxide selectivity | 第63-65页 |
| 4.3.4 Rate of Ethylene Oxide Formation and Apparent Orders | 第65-67页 |
| 4.3.5 Comparison of Ethylene Oxide Selectivity between Simulation Result and Experimental Data | 第67页 |
| 4.3.6 Evolution of Species in Mole Fractions along the Packed Bed Reactor | 第67-68页 |
| 4.4 Temperature Distribution | 第68-73页 |
| 4.4.1 Temperature Distribution along the Packed Bed Reactor | 第68-69页 |
| 4.4.2 Contour for Mole fractions of Each Species | 第69-71页 |
| 4.4.3 Velocity and Pressure Distribution along Radial Direction | 第71页 |
| 4.4.4 Temperature Distribution Effect on Species | 第71-73页 |
| Chapter 5 Conclusion | 第73-75页 |
| REFERENCES | 第75-83页 |
| ANNEX A | 第83-95页 |
| FLUENT CONFIGURATION | 第83-95页 |
| A.1 General Configuration | 第83页 |
| A.2 Model Choice | 第83-89页 |
| A.3 Boundary conditions | 第89-90页 |
| A.4 Simulation solution | 第90-95页 |
| Acknowledgements | 第95-97页 |
| Brief Introduction of Author | 第97-98页 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 | 第98-99页 |
