实验测定结果与数学模型一方程组（19)计 算值的比较如图(3)所示。其中，模型计算时反 1.50 ··一实测饮 应床内温度采用实测值。 “”一计算值 1.35 实验条件： 1.20 球团直径：d。=8.1mmy 球团加入速率：W,=107g/nin, 日) 1.05 气体入口温度：T1=840C, 0.90 气体加入速率：V。=165L/min 0.75 气体入口组成： 0.60 H24.5%,C028.8%, 0.45 C020.5%,N246.2%, 03 还原周期：4小时10分。 图中结果表明，实验测定结果与模型计算值能 很好符合，证实了我们所建立的移动床还原模型的 0.0 准确性。同时，由图中各曲线的变化可清楚看出床 2003004005006007008009001000 层内矿石的还原过程具有明显的逐级性。在此实验 t,(℃) 0.00.10.20.30.40.50.60.708091.0 条件下，因球团粒径较小，煤气中含有较高的H2 R.CCiC, 浓度，还原速度较快，使反应器内产生了一段无还 原反应区。 图3移动床还原实验结果与计算值的比较 四、移动床还原数学模型的应用方法 过程数学模型不仅可定量分析实际操作条件下反应器内部状况，还可对假想的各种操 作条件进行模拟计算，推算实现某种操作的可能性，推算此时反应器内的状况，从而为改 进操作及设计反应器提供有用情报。在实际生产中，人们还往往需要了解某一操作参数发 生变化时，整个过程将会出现什么结果，同样，借助数学模型也可给予预报。 当用数学模型来进行预算时，反应器的操作效果预先不能确定，故顶部边界值C,。和 Tg,·,底部边界值RH(矿石最终还原度)都需待定。这时首先需要对矿石最终还原度或 矿广石入炉速率赋予一假定值，按此假定值由全过程物质平衡求出CA,0,由全过程热平衡 求出Tg,0,然后将这些数据作为Z=0处边界值代入模型.假定值取得是否准确，要看计算 终点（Z=H)处的边界值T=T,CA=CAJ能否满足。如能满足Z=H处的边界条件， 说明假定值取得准确，否则需要重新选定，直至计算终点的边界条件满足为止。由此所得 到的各项操作指标便是设定条件下的反应器操作效果。另外，在计算时要选定一步长值 △Z。△Z取值大，计算时间短，但精度差，△Z取得小，计算时间长，精度高。 当然，在应用模型时，象反应速率系数(K。),活化能(E),料层空隙度（e)等 有关参数需由实验定出，这是容易作到的。 移动床还原数学棋型的计算程序如图(4)所示。其中假定矿石的还原在预热段终点 处开始，符号（△T-,)表示预热段终点处气一固流温差。 19一实侧值 一计算位 一 “ 饭 。 ‘雀 入， 、 车、 、 、 、、 、、 ，，、、、 ’、、 ‘、 ， 、恤‘ 翅和叼︶被但霹︵哭·日 实验测定结果与数学模型－ 方程组 计 算值的比较如图 所 示 。 其中 ， 模型计算时 反 应 床内温度采用实测值 。 实验条件 球团直径 不 二 · ， 球团 加入 速 率 ， ， 气体入 口 温度 “ ， 气体加入速 率 “ ， 气体入 口 组 成 。 ， ， ， ， 还 原周期 小时 分 。 图中结果表明 ， 实验测定结果与模型计算值能 很好符合 ， 证实 了我们所建立 的移动床还原模型 的 准确性 。 同时 ， 由图 中各 曲线的变化可清楚看出床 层 内矿石的还原过程 具 有明显 的逐级性 。 在此实验 条件下 ， 因球团粒径 较小 ， 煤气 中含有较 高 的 浓度 ， 还原速度较快 ， 使反应器 内产生 了一段无还 原反应 区 。 办 一一旦生一 图 移动床还原实验结果 与计算值的 比较 四 、 移动床还原数学模型 的应用方法 过程数学模型不 仅可定量分析实际操作条件下反应 器 内部状 况 ， 还 可对 假想 的各种操 作条件进行模拟计算 ， 推算实现某种操作的可 能性 ， 推算此对反应器 内的状况 ， 从而 为改 进操作及设计反应 器提供有用情报 。 在实际生产 中 ， 人们还往往需要 了解某一 操作参数发 生变化时 ， 整个过程 将会出现什么结果 ， 同样 ， 借助数学模型也可 给予预报 。 当用数学模型来进行预算时 ， 反应器 的操作效果预先不能确定 ， 故顶部边界值 ， 。 和 ， 。 ， 底部边界值 。 矿石最终还原度 都需待定 。 这 时首先需要对矿石最 终还原度 或 矿石入炉速率赋予 一假 定值 ， 按此 假定值由全过程 物质平衡求出 人 ， 。 ， 由全过程 热 平 衡 求出 ， 。 ， 然后将这 些数据作为 。 处边界值代入模型 。 假定值取 得是否 准确 ， 要看计算 终点 处的边界 值 ， 人 人 ，， 能否 满足 。 如能满足 处 的边界条 件 ， ‘ 说明假定值取得准确 ， 否则需要重新选定 ， 直 至 计算终点的 边界 条件满足为止 。 由此所得 到的各项操作指标便是设定条件下 的反应器操作效果 。 另外 ， 在计算时要选定 一 步 长 值 △ 。 △ 取值大 ， 计算时 间短 ， 但精度差 ， △ 取得小 ， 计算时间长 ， 精度 高 。 ‘ 、 · 当然 ， 在应用模型 时 ， 象反 应速率系 数 。 ， 活 化能 ， 料层 空隙 度 。 等 有关参数需 由实验定出 ， 这 是容易作到 的 。 移动床还原 数学模型 的计算程序如图 所 示 。 其 中假定矿石的还 原在预热段 终 点 处开始 ， 符号 △ 一 表示预热段终点处气一 固流温差