超声波气升式内循环反应器流体力学性能研究

研究了超声波对气升式内循环反应器流体力学性能的促进作用，重点考察比较了有无超声波时气升式反应器性能及超声功率对反应器气含率、液体循环速度、混合时间等的影响，实验证明，超声波的加入对气含率未见影响，有使液体循环速度逐渐减小的趋势，而对混合时间的影响较复杂。在小气速下，小功率超声波促进流体的径向混合，随着超声功率的增加，超声振动阻碍流体的径向混合，因而存在一个最佳的超声功率，并且超声波对混合时间的影响随着表观气速的增加而逐渐减小。提出了该反应器流体力学关联式。     

有机酸催化合成乙酸苄酯

以固体有机酸磺基水杨酸为催化剂、以苄醇、冰乙酸为原料合成乙酸苄酯、苄醇与冰乙酸的摩尔比为1 :1.3 ,反应温度为80℃ ,反应时间为3h ,产品收率达90 %以上     

超声辅助SiW12/SiO2催化合成乙酸苄酯及动力学

制备负载型硅钨酸( SiW12/SiO2)催化剂,并在超声条件下将催化剂应用于乙酸苄酯的合成中.采用红外光谱仪(IR)和X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征.考察反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比和反应时间对酯化率的影响,并建立了动力学方程.结果表明:所制备的催化剂具有Keggin的结构;在超声频率10 kHz、超声声强1.0 W/cm2的条件下,得到最适宜的反应条件为反应温度110℃、催化剂用量1.5g、醇酸摩尔比值1.5、反应时间75 min.在最优条件下,酯化率可达95.3%.     

缩放型导流筒气升式内环流反应器特性——气液两相非牛顿流

主要从气相含率,液体循环速度和体积氧传质系数方面,研究气液两相非牛顿流体在缩放型导流筒气升式内环流反应器的流体力学与传质特性。内导流筒分别采用一种传统圆柱型和三种不同结构参数的缩放型,实验条件为空气－ＣＭＣ两相非牛顿流系统。实验结果表明,与传统圆柱型导流筒相比较,缩放型导流筒气相含率和体积氧传质系数均显著提高。在ＣＭＣ浓度分别为０ｍｇ／Ｌ,１００ｍｇ／Ｌ,１５０ｍｇ／Ｌ及２００ｍｇ／Ｌ的情况下,同     

乙酸苄酯合成方法研究

用普通固体酸氨基酸作催化剂，以苄醇和冰醋酸直接酯化合成乙酸苄酯。产物后处理由四步变为一步，收率84％，催化剂可重复使用多次。     

硫酸铁催化合成乙酸苄酯

探讨以硫酸铁为固体催化剂,由冰乙酸和苯甲醇为原料合成乙酸苄酯。采用平行实验法对影响反应的因素进行了考察。结果表明反应的最佳条件:n(苄醇)∶n(乙酸)=2.5∶1.0。催化剂用量1.25g(以0.1mol原料为基准),反应时间2.0h,回流温度87~94℃。在此条件下,合成的产品最高的产率可达到67.1%左右。     

气升式外环流反应器研究动态及展望

在研究了大量文献的基础上，本文简述了气升式外环流反应器的研究历史，重点分析了该反应器理论研究和应用研究的现状及发展动态，展望了今后的应用前景，提出了今后开展研究工作的主攻方向。所得结论对开展开发应用研究和加速该反应器在我国工业化的进程具有指导意义。     

微波辐射法合成乙酸苄酯

采用微波辐射法合成了乙酸苄酯，考察了反应条件对反应转化率的影响。研究表明：在微波功率850w，辐射时间20min，投料比1：1．15(醇酸比)的条件下，微波加热法的反应速度是常规加热法的11倍。     

硫酸铁催化合成乙酸苄酯

探讨以硫酸铁为固体催化剂,由冰乙酸和苯甲醇为原料合成乙酸苄酯。采用平行实验法对影响反应的因素进行了考察。结果表明反应的最佳条件：n（苄醇）：n（乙酸）=2．5：1．0。催化剂用量1．25g（以0．1mol原料为基准）,反应时间2．0h,回漉温度87—94℃。在此条件下,合成的产品最高的产率可达到67．1％左右。     

气升式外环流反应器上升管中局部流动特征

用多通道压差技术测定了气升式外环流反应器连续操作时不同操作条件下上升管不同轴、径向位置压差波动信号,并借助压差信号的标准偏差分析反应器上升管的流型特性.实验结果表明,气升式外环流反应器上升管中不同轴、径向位置的压差波动方式不同;流体随表观气速变化经历过渡流区和湍流区两个流域;循环流对上升管下端的流体波动产生重要的影响.     

固体颗粒对三相气升式环流反应器流动特性的影响

将液相视为连续相,气相和固相视为分散相,同时考虑各相之间的相互作用,结合气液固三相流体的动力学理论,建立气液固三相环流反应器三流体湍流流动的Eulerian模型.采用计算模拟软件Fluent对三相环流反应器的流动状况进行模拟,考察表观气速、固含率、颗粒大小对反应器的气含率以及液体流动速度的影响.模拟结果较好地解释了气升式环流反应器内的三相流体行为,模型与实验结果较好地吻合,表明了模型的可行性.     

气升式外环流反应器结构特性对传质的影响

研究了气升式外环流反应器（EALR）结构特性（高径比、喷嘴结构、喷嘴位置、两管中心距）对气含率、液体体积传质系数的影响。得出了反应器的较优结构尺寸。在冷模试验优选出确定结构的EALR中进行了苏云金杜菌的发酵实验,与传统的机械搅拌罐相比,苏云金杆菌的发酵周期可缩短9h左右,发酵水平可提高35%。     

利用相转移催化合成乙酸苄酯

利用相转移催化剂催化三水合乙酸钠和苄基氯的酯化反应，合成乙酸苄酯，产率为６５～９０％，酯含量在９８％以上。     

陶瓷膜气升反应器用于钢铁酸洗废液的处理

钢铁工业生产中排放的酸洗废液会对环境造成污染,已被列为危险废物进行管理.采用10L的陶瓷膜气升反应器,以膜孔径为200nm的外膜陶瓷膜管为过滤元件,针对低质量浓度酸洗废液的处理进行了实验研究.研究结果表明,处理Fe2 初始质量浓度为60mg/L的料液时,在0～400L/h曝气量范围内,膜通量能维持在100L/(m2·h)以上;在料液中加入质量浓度为20mg/L的聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂,同等操作条件下稳定通量只有原来的25%;在质量分数为1%的硝酸溶液中浸煮30min,膜通量基本能完全恢复.对于Fe2 质量浓度为60mg/L的酸洗废液,在水力停留时间3.5h、pH6～9和充分曝气情况下,经气升式膜反应器处理的出水浊度＜2NTU,pH符合排放标准,铁离子的去除率＞80%.     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成乙酸苄酯

以固体超强酸 SO2 - 4 / Ti O2 为催化剂 ,乙酸和苄醇为原料合成乙酸苄酯 ,并考察了影响反应的因素 .结果表明 :醇酸比为 1 .8∶ 1 ,催化剂用量为 1 .5 g,带水剂环己烷用量 1 5 ml,反应时间为 2 .5 h是最适宜的反应条件 ,酯化率达 86.0 %     

ALR中表面活性物质对氧气液传质影响

在气升式内环流反应实验装置中，添加乙醇和乙酸异戊酯作为表面活性物质考察了氧的气液传质性能．结果表明，在纯水和添加表面活性物质的情况下，较大气速范围内，氧的气液体积传质系数随气速提高而增加．添加表面活性物质可强化气液传质．两种物质的浓度对体积传质系数也有一定影响，且其影响在气速较高的情况下更为显著．提出乙醇分子在界面形成单分子层从而形成电荷分布的观点，并以此观点对乙醇影响氧的气液传质性能进行了分析，同时对添加乙酸异戊酯时体积传质系数出现峰值的情况进行了讨论．     

酯化、水解两步法合成苯甲醇的工艺优化

以氯化苄和甲酸钠为原料,采用十六烷基三甲基溴化铵作为相转移催化剂,通过酯化和水解两步法合成苯甲醇。分别考察原料摩尔比、酯化反应温度、催化剂用量、初始水量等因素对酯化反应的影响以及水解反应温度、加碱方式、初始水量等因素对水解反应的影响。结果表明:适宜的氯化苄与甲酸钠摩尔比为1∶1,酯化反应温度为110～115℃,催化剂用量为2%(以氯化苄为基准),初始水量与氯化苄的体积比为1∶1;适宜的水解反应温度为100℃,加碱速率为5 mL/h,酯化液与水的体积比为1∶1。在最优工艺条件下,苯甲醇的收率可达98%。     

环管反应器内液固两相流的数值模拟

为了对环管反应器内液固两相的流动形态进行研究,建立以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型。在浆液流速远大于自由沉降速度的情况下,模拟不同浆液入口速度时的环管反应器上升段压力降,同时对管道内液固两相流中的一些重要参数进行数值研究：在入口液固两相体积分布均匀的情况下,环管反应器上升段、弯管段以及下降段液固两相体积分布和液固两相速度均不一样,在弯管段由于离心力引起管道内二次流,使得固相颗粒甩向弯管的外侧壁,引起固相体积分数在弯管外侧壁明显增大,管道内固体颗粒相分布不均。在浆液速度v=3m.s-1时,液相和固相的速度有一定的速度差,随着入口速度增大,速度差变小;当浆液速度v=7m.s-1时,固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同,两者之间的滑移速度可以忽略。计算结果与传统经验公式的比较表明模型能有效地描述环管反应器内压力降和反应器内浆液流动形态。     

生物醋酸乙烯制备高聚合度聚乙烯醇

为了制备聚合度大于3000的高聚合度聚乙烯醇,以生物醋酸乙烯为原料、偶氮二异丁腈为引发剂、甲醇为溶剂进行溶液聚合反应研究,考察了温度、搅拌转速、引发剂用量、甲醇用量和聚合时间对生物醋酸乙烯聚合反应的影响,采用正交试验法对生物醋酸乙烯溶液聚合的反应条件进行了筛选,并通过凝胶色谱对最优条件下制得的聚醋酸乙烯进行了分子量的测定。结果表明,最优的聚合反应条件为：聚合温度65℃,搅拌转速200 r/min,聚合时间2 h,甲醇用量10％,引发剂用量0.005％,所得的产品聚合度为3640;极差分析确定了影响聚醋酸乙烯聚合度的主次顺序为：甲醇用量、引发剂用量和聚合时间;由凝胶色谱分析可知,在最优条件下可以制备得到的聚醋酸乙烯分子量分布为1.2。说明以生物醋酸乙烯为原料进行溶液聚合可以得到高聚合度、分子量分布较窄的产品。