HCl氧化固定床反应器二维模型验证与管径影响模拟分析

本文建立了HCl催化氧化拟均相二维固定床反应器模型,通过单管实验验证模型的可靠性。分别考察在富氧及贫氧条件下管径对固定床反应器性能的影响,并在最大允许管径条件下,对操作参数进行灵敏度分析。结果表明:当反应管径增大时,由于径向传热能力的减弱,引起了显著的径向温度梯度,但在计算范围内,未出现明显的浓度梯度。当HCl与O_2的流量之比(F(HCl)/F(O_2))=6和1时,反应器最大允许管径分别为45和32 mm,反应管入口温度和换热介质温度均不宜超过380℃,最佳m/F(HCl)分别为4 228和1 923 g·min/mol,在此条件下,每克催化剂上Cl_2产率分别达到0.34和10.8 g/h。     

反应控制时固定床电化学反应器特性研究

本文建立了反应控制操作条件下的固定床电化学反应器模型，从理论上对Ｔａｆｅｌ极化区和线性极化区操作下的反应速率、电流分布进行了讨论，并将实验测定的床层内电势分布与模型计算值进行了比较，为固定床电化学反应器非定态操作特性研究奠定了基础。     

设置导热片对固定床反应器操作的影响

本文以苯催化氧化为工作反应,研究了管式固定床反应器中设置金属铝片作为惰性导热片对反应器操作的影响。实验表明:导热片的设置,提高了床层有效热导,使床层热点位置移前,并提高热点前的床层温度;在相似的操作范围内,产品收率提高2%;进料浓度可提高20%。同时,扩大了操作多态区,提高了反应器操作稳定性,改善了反应器的操作弹性。     

轴向导热对管式固定床反应器操作特性的影响

以邻二甲苯氧化制苯酐为工作反应，建立带立带有轴向导热的一维拟均相模型，采用迭代法进行模拟计算。     

固定床反应器的传热研究

本文使用高分子涂层溶胀法技术,测定固定床反应器壁/气,固/气传质系数;利用j因素相似,得出在管径与颗粒直径之比较小(3

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反应器是生物柴油制备过程中的核心设备,优化反应器结构有利于降低制备成本,有效提高生物柴油转化率。为强化超临界连续化酯交换反应,文中对固定床反应器填料结构进行研究,以玻璃珠、玻璃弹簧以及θ环作为填料,分别考察温度、压力、流量、醇油物质的量比以及填料种类对超临界酯交换反应的影响。结果表明在温度为350℃、压力为22 MPa、醇油物质的量比42∶1、停留时间为717 s时,θ环作为填料时效果最佳,产率高达90.27%。对甲醇和豆油混合物进行热力学计算,得到混合物临界温度和临界压力,与实验现象相匹配,为温度、压力对酯交换反应的影响提供理论依据。     

固定床反应器传热系数的计算

本文提出了固定床反应器床层温度分布的新的计算公式。运用计算机优化参数得有效导热系数K_e和壁给热系数H-W,并推算出温度分布,所得结果与实测值符合较好。     

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在固定床反应器中,以自制挤条成型的ZSM-5型含钛(TS-1)分子筛为催化剂,采用丙烯气相进料,并预先与双氧水的甲醇溶液混合,系统考察了液体空速、丙烯与过氧化氢摩尔比、反应温度、双氧水甲醇混合溶液中双氧水浓度以及水含量等工艺条件对丙烯直接环氧化连续反应的影响。结果表明:当反应压力为0.7MPa,反应温度为50℃,进料中wH2O2=0.015,进料液体的质量空速为48h-1时,双氧水的转化率和环氧丙烷的选择性分别在90%和85%以上。     

一类固定床反应器的动态模型简化

提出对固定床反应器非线性分布参数模型用双线性状态模型近似,给出一种基于参数估计技术的双线性化方法。基于块脉冲函数的参数估计算法用来确定模型的系数矩阵。结果表明,这样产生的双线性模型能此线性近似模型在较宽的工作范围内精确地近似反应器的动态特性。     

壁冷式固定床反应器的多态研究

以邻二甲苯氧化制苯酐为工作反应，采用正交配置法和连续性算法对带有轴向导热的一维拟均相模型进行模拟计算，得到了反应器发生多态的区域。结果表明，轴向热反馈虽引起多态现象的重要因素，热反反馈越大，多态范围越宽，提高了反应器的操作稳定性，单管试验表明，在床层中设置导热片后，明显扩大了多态区域。     

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提出了第三类动力学，即床层集总动力学。它将单管反应器中的全部催化剂看作一个整体，在空间尺度上大大高于反应本征动力学和颗粒表同动力学。     

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