鲁秋实，叶光华，周兴贵

（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海200237）

引 言

半间歇釜式反应器作为一种常见的反应器，广泛用于制药、精细化工等领域[1]。半间歇釜式反应器操作过程中，原料可以一次性加入，也可以连续加入，具有操作灵活、对反应体系适应性广、性能稳定可靠、维护方便等优点[2−3]。由于物料积累量大，针对一些强放热反应，半间歇釜式反应器存在一定的热失控风险[4−5]。为了保证半间歇釜式反应器的安全操作，同时确保一定的生产强度，有必要优化物料的加料操作。

针对半间歇釜式反应器，国内外学者建立了一些安全操作的判定方法[6−29]。例如，Copelli等[7～9]采用拓扑图法判定失控操作区域，通过温度随时间变化图找出飞温点，从而判定出反应失控的操作临界点。Strozzi 等[10−11]提出了散度判据，并结合混沌理论，判断反应系统的稳定状态，并将该方法推广到半间歇、间歇和连续反应器的安全操作判断。Steensma 等[15−17]建立了边界图法，用于判断半间歇釜式反应器用于液相均相反应的安全操作条件。随后，Maestri 等[18−21]将边界图法的应用范围扩展至各类非均相反应。天津大学郭子超[22]基于恒温热量法和边界图法，针对自催化反应，通过数值模拟建立了一种新的反应失控判据−绝热判据。华东理工大学曾涛[5]结合边界图法和反应量热法，建立了一种半间歇搅拌釜的安全放大方法。

上述工作可用于判断半间歇釜式反应器操作的安全性，然而并未建立一种策略用于优化半间歇釜式反应器的安全高效操作。……