超临界甲醇法连续制备生物柴油

在压力9~21 MPa,温度260~400℃的超临界甲醇条件下,采用管式反应器连续制备了生物柴油,并对不同反应时间、温度、压力及摩尔比对大豆油转化率的影响进行了研究.实验结果表明:较佳的反应条件为醇油摩尔比42∶1,温度400℃,压力15 MPa,时间600 s,此时大豆油的转化率可达到53%.在连续操作条件下反应物的混合状况对酯交换反应及其转化率有重要影响,在甲醇中加入有机共溶剂四氢呋喃可明显提高甲醇与大豆油的互溶性,降低甲醇的临界点,使醇油的混合效果更好,当四氢呋喃与甲醇的摩尔比为0.04∶1和温度为360℃时,大豆油的转化率可由36%提高到75%.     

含氮合成气制取二甲醚的管壳式反应器模拟

利用双功能混合催化剂上含氮合成气直接制二甲醚的宏观动力学方程,对年产10万t二甲醚的管壳式固定床反应器进行模拟。模拟结果显示管壳式固定床反应器可以在保持CO较高转化率及较高二甲醚选择性的条件下,降低反应器的热点温度,为管壳式固定床反应器应用于大规模的二甲醚工业化生产提供一定的依据。从模拟结果显示,反应器管径Ф38×2mm,管长5.8m,反应压力5MPa,冷却水温240℃,原料气进口温度220℃较适宜。     

超临界甲醇法连续制备生物柴油

在压力9～21 MPa,温度260～400 ℃的超临界甲醇条件下,采用管式反应器连续制备了生物柴油,并对不同反应时间、温度、压力及摩尔比对大豆油转化率的影响进行了研究.实验结果表明:较佳的反应条件为醇油摩尔比42∶1,温度400 ℃,压力15 MPa,时间600 s,此时大豆油的转化率可达到53%.在连续操作条件下反应物的混合状况对酯交换反应及其转化率有重要影响,在甲醇中加入有机共溶剂四氢呋喃可明显提高甲醇与大豆油的互溶性,降低甲醇的临界点,使醇油的混合效果更好,当四氢呋喃与甲醇的摩尔比为0.04∶1和温度为360 ℃时,大豆油的转化率可由36%提高到75%.     

平板微反应器内甲烷-湿空气催化重整的数值分析研究

建立了二维稳态多组分传输反应的模型,对平板微反应器中Rh催化剂涂层上甲烷-干、湿空气催化重整制合成气进行了数值计算,并分析了采用湿空气时反应通道长度和高度对重整性能的影响.结果表明：进口速度低于2 m/s时,采用湿空气可提高甲烷转化率和产氢率,反应器出口的温度降低以及减少积碳的发生;采用湿空气时,反应通道长度增大,甲烷的转化率提高,出口氢气含量增大,出口温度相应地降低;反应通道高度增大,甲烷的转化率降低,出口氢气的含量减少,出口温度升高.     

对二甲苯氧化反应器-冷凝器模拟

建立了一个用于模拟对二甲苯氧化制对苯二甲酸过程的连续气液搅拌釜反应器模型.模型描述了反应器中各组分间的化学反应、气液传质、溶剂和反应物的蒸发移热及塔顶冷凝回流等复杂过程.模拟计算结果与实际工况吻合.用此模型考察了反应压力、冷凝回流温度和回流比对反应过程的影响.计算表明:冷凝回流温度的升高、回流比的降低和反应压力的升高都导致反应温度增加,虽然醋酸和对二甲苯的副反应消耗增加,但液相中对羧基苯甲醛的质量分数降低和反应收率增加.     

BASF 04-66催化剂热点温度变化的研究

通过对BASF 04-66型催化剂的填装、预处理以及进料后反应器热点温度位置的变化等进行分析研究,得出在催化剂预处理中,调节进入反应器的风量以及反应器温度可使催化剂活性最优;在反应刚开始进行时,热点温度位置主要集中在CL4催化剂层,随着反应的进行,热点温度位置逐渐转移至CL1催化剂层,即热点温度位置从3 050mm移动至650、550mm处。热点的温度从410.5℃上升至431.5℃,热点温度提高了5.1%。     

杂多酸作催化剂液相合成乙酸正丁酯

用杂多酸催化剂在釜式反应器内对乙酸和正丁醇的液相酯化反应进行了研究．考察了催化剂的用量、反应物摩尔比和反应温度对酯化反应的影响．当ＨＰＡ用量为１．５％，酸醇摩尔比为３—５，反应温度为１００—１１０℃，６０ｍｉｎ酯化转化率大于９４％．杂多酸催化剂的选择性较好，反应９０ｈ并未发现催化活性下降．     

扩散过程对气固反应影响的模型研究北大核心

将固体反应物视为由一系列分配特征的孔隙组成,同时考虑固体颗粒内外扩散、化学反应及产物层扩散过程,建立气固反应随机孔隙模型。微分方程组利用数值计算的方法求解,采用基于勒让德多项式的正交配置方法将扩散方程转化为代数方程,并用四阶龙格库塔方法积分得到转化率与反应时间关系。模拟了舍伍德数、体积比、毕沃模数和席勒模数发生变化时对反应转化率及反应速率的影响。结果表明,生成物固体摩尔体积大于反应物摩尔体积会导致反应物不能完全转化;增加产物层扩散阻力或颗粒内气体扩散阻力可以减弱孔隙闭合的影响,提高固体反应物的转化率,而在相同转化率条件下会使气固反应反应速率降低。     

扩散过程对气固反应影响的模型研究

将固体反应物视为由一系列分配特征的孔隙组成,同时考虑固体颗粒内外扩散、化学反应及产物层扩散过程,建立气固反应随机孔隙模型。微分方程组利用数值计算的方法求解,采用基于勒让德多项式的正交配置方法将扩散方程转化为代数方程,并用四阶龙格库塔方法积分得到转化率与反应时间关系。模拟了舍伍德数、体积比、毕沃模数和席勒模数发生变化时对反应转化率及反应速率的影响。结果表明,生成物固体摩尔体积大于反应物摩尔体积会导致反应物不能完全转化;增加产物层扩散阻力或颗粒内气体扩散阻力可以减弱孔隙闭合的影响,提高固体反应物的转化率,而在相同转化率条件下会使气固反应反应速率降低。     

基于瞬时目标函数的非等温反应器网络综合的分区策略

摘　要 :反应器网络综合是化工过程综合的关键子课题之一。本研究以反应器系统为对象,以停留时间(或空时)为目标,针对稳态、恒容、非等温条件下的化学反应过程,在瞬时反应速率r和关键反应物的未转化率x空间探讨了反应、混合、温度对反应速率的影响,提出了在r x空间非等温反应器网络综合的新策略。以第一类反应中的可逆放热反应为例,利用得到的分区策略,获得了在非等温操作条件下的最优反应器网络。     

加压惰性气氛下CaO和SO2反应的热重研究

在加压及惰性气氛下用热重法研究了不同来源的 Ca O和 SO2 的反应性 .结果表明 :固硫剂的种类、颗粒大小及气体反应物的浓度对 Ca O固硫转化率有一定影响 .所选用的 3种固硫剂的固硫能力从大到小为 Ca( AC) 2 ,Ca( OH) 2 ,Ca CO3 ;Ca O转化率随其颗粒的减小而增加 ,随 SO2浓度的增加而增加 ;压力相同时 ,温度升高 ,反应速率和转化率增加 ,Ca O固硫反应最佳温度为85 0℃左右 .温度相同 ,随着压力增加 ,Ca O转化率显著增加 ;在惰性气氛下 ,Ca O和 SO2 反应的直接产物是 Ca SO3 而不是 Ca SO4;产物中的硫酸钙和硫化钙是亚硫酸钙发生歧化反应的结果     

甲甲酯生产中酰胺化反应的转化率控制

通过对以釜式反应器进行的酰胺化反应过程中反应停留时间与反应温度之间关系的试验研究,优化反应停留时间与反应温度的控制,提高酰胺转化率以达到增加甲甲酯收率的目的.经过在三种停留时间下改变反应温度的试验,当反应停留时间为60 min、温度为132℃时,酰胺转化率达到最高值34.84%.     

CO2和乙烯合成丙烯酸反应的热力学分析

对CO2和乙烯合成丙烯酸反应的热力学进行了计算分析。在数据选择上,对多组数据进行了比较和评估,试图找出较为准确和精确的热力学数据。液相反应计算结果表明：在温度范围内反应能够自发进行;气相反应计算结果表明：在温度范围内反应不能自发进行。随着反应温度的增加,吉布斯自由能逐渐降低,反应的平衡转化率逐渐增加,但是即使在极高的温度下,吉布斯自由能仍然是正值,反应不能自发进行。这与仅有的少量实验数据略微符合。由于实验数据匮乏,目前还不能十分确定地验证热力学计算的结果。但是在现有反应物的基础上加入碘甲烷或甲醇后,耦合作用使得气相反应可以自发进行。     

Aspen苯乙烯聚合过程转化率和PDI的分析

利用Aspen Tech Inc．的Polymer Plus软件建立了以过氧化特丁基TBP为引发剂,三釜温度分别为110℃,120℃和160℃的苯乙烯三釜连续本体常压聚合的反应过程模型,利用灵敏度分析方法对影响产品转化率和分子量分散度（PDI）的引发剂浓度、反应温度等因素进行了分析;得出了引发剂量的增加可以提高产品转化率同时使分子量分散度下降;链转移剂量的增加使产品转化率下降同时使分子量分散度上升;在首釜温度107℃出现MW的最大值;增加釜的体积可以同时提高转化率,降低分子量分散度。     

氯化氢对燃煤烟气中汞形态分布影响的实验研究

建造了小型多功能实验台,并用模拟烟气在该实验台上研究了HCl对煤燃烧后烟气中的氧化态Hg和单质态Hg分布比例的影响.采用Ontario Hydro方法作为样品取样方法,分别对烟气中有无HCl、φ(HCl)大小、φ(O2)大小、反应器出口温度高低以及ρ(Hg)变化对燃煤烟气中Hg形态分布的影响进行了分析.研究表明:在无HCl的烟气体系中,随反应温度的升高Hg的转化率先升高后逐渐降低;在含HCl的烟气体系中,随反应温度的升高汞的转化率随之升高,烟气中φ(HCl)越大,转化率越大,较高的φ(O2)可以促进Hg的氧化,高的反应器出口温度会提高Hg的转化率,ρ(Hg)升高Hg转化率下降.该研究结果对于开发燃煤电厂烟气中Hg的控制技术具有重要的参考作用.     

正己烷在CGG-Ⅱ催化剂上非临氢异构化条件的考察

在石油工业中,作为提高汽油辛烷值的重要手段,烷烃异构化己经引起了广泛的关注.以正己烷为原料,采用CGG-Ⅱ催化剂,在WFD-3030微型反应器中进行异构化反应,考察在非临氢常压条件下,空速、温度等反应条件对正己烷异构化反应的影响.结果表明:随着反应温度的升高,正己烷的转化率提高,液体收率下降;随着空速(WHSV)的提高,正己烷的转化率降低,液体收率增加.在本实验条件范围内,正己烷异构化最佳反应条件为反应温度为380℃,质量空速为8 h-1,正己烷的转化率为71.85%,液体收率为80%,反应产物的研究法辛烷值为47.0,马达法辛烷值为46.8,与原料相比,辛烷值提高了25个单位.     

等温光催化反应器模拟与优化

采用中心有限差分法分别对处于光反应控制区、过渡区和传质控制区的等温光催化反应器内的浓度分布与光强分布进行了模拟，以寻求影响等温光催化反应器设计的重要参数，对指导反应器的放大和操作条件的优化有重要意义。计算结果表明：对处于光反应控制区的体系，提高光强可以加快反应速率，增大光催化剂浓度以及选用吸光系数较小的溶剂有利于提高关键反应物的转化率。     

有水条件下环硅氧烷开环聚合黏度模型及应用

以八甲基环四硅氧烷为单体,四甲基氢氧化铵为催化剂,微量水为链封端剂,进行有水条件下环硅氧烷阴离子开环聚合.采用凝胶渗透色谱 (GPC) 测定转化率及合成聚合物的相对分子质量,旋转黏度计测定聚合体系表观黏度.建立体系黏度相对分子质量转化率数学模型,关联了体系黏度、转化率和相对分子质量三个过程参数,模型预测值与实测值吻合良好.研究还发现反应的体系黏度随反应单调增长,使得该反应在工程上采用管式反应器实现连续化生产成为可能.同时应用体系黏度相对分子质量转化率模型,讨论了反应条件对体系黏度的变化规律.模拟结果表明,体系黏度随聚合温度及水浓度的增加而降低,随催化剂浓度的增加而增加.     

固定床F-T合成反应器稳态和动态行为

根据有关文献和固定床Ｆ－Ｔ合成反应器的特点,建立了固定床Ｆ－Ｔ合成反应器的两维两相模型,选择了适宜的数值计算方法。考察了操作条件（反应动力学的指前因子、Ｐｅｃｌｅｔ准数、管壁温度与反应物进口温度和流量）对固定床Ｆ－Ｔ合成反应器动态行为的影响;研究了反应器进口操作条件（进口温度、流速及冷却介质温度）突变后反应器的动态响应行为。模拟结果说明,在一定条件下,可能出现逆响应现象（Ｗｒｏｎｇ－ＷａｙＢｅｈａｖｉｏｒ）。     

橡胶粉改性沥青黏度变化规律及机理

通过分析橡胶粉改性沥青黏度随发育时间的变化,探讨橡胶沥青体系的溶胀及降解过程对黏度的影响,并通过降解转化率的变化分析黏度变化的机理。研究选择了3种针入度等级的沥青,在不同的温度下测定橡胶粉改性沥青的黏度随发育时间变化曲线,并分析了橡胶粉降解转化率变化规律。结果表明,橡胶粉改性沥青黏度的变化主要受橡胶粉溶胀和降解过程的影响。在反应初期,橡胶粉的溶胀作用大于降解作用,到达转折点后,橡胶粉的降解作用大于溶胀作用,待黏度趋于平稳时,说明橡胶粉的溶胀和降解已经基本结束;提高反应温度,可以加快橡胶粉在沥青中的溶胀和降解反应过程;发育时间延长,转化率逐渐增加;反应温度越高,黏度下降的幅度越大,转化率的最高值越高。因此,可以通过选择合适的反应温度和发育时间,控制橡胶粉改性沥青的降解转化率和黏度范围。