连续化生产生物柴油的反应器与工艺的研究进展

生物柴油因其具有优良的环境友好性和可再生性日益受到关注。传统的间歇反应器制备生物柴油存在生产效率低、产品质量不稳定等弊端,连续化生产节能减耗、降低成本、产生规模效益成为生物柴油工业化生产的趋势。本文简介了国内外生物柴油的发展,综述了连续搅拌釜式反应器、活塞流反应器、固定床反应器等主要连续化生产生物柴油反应器与工艺,并进行了对比。     

非均相法催化制备生物柴油的最新研究进展

非均相连续化工艺是生物柴油规模化工业生产的发展方向。多相催化剂的研制和新型工艺过程的开发一直是生物柴油领域的研究热点,也是实现生物柴油绿色、经济、高效生产的关键。分析了酯交换反应可能的反应机理,综述了国内外生物柴油非均相酸碱催化剂的最新研究进展,评述了多种固体酸碱催化剂在生物柴油的制备中优异的催化性能和存在的问题,介绍了多种新型多相生物柴油反应器及反应分离耦合工艺在生物柴油连续化制备中的应用,最后展望了生物柴油未来的发展前景,指出新型固体酸碱双功能催化剂与先进多相连续反应分离耦合工艺的开发将推动生物柴油领域不断发展。     

氯化溴的微反应连续合成与应用

氯化溴是工业上重要的卤化试剂，其合成过程具有放热量大、生产效率低、存在安全隐患重等问题，生产装备的连续化和小型化是氯化溴合成技术的重要发展方向。本文针对通过溴素的二氯甲烷溶液吸收氯气制备氯化溴的微反应技术开发，考察了康宁G1反应器、金德C1反应器和自制的微混合器+微填充床反应器的传质性能，实现了氯化溴的连续稳定制备，反应器的时空收率达到2.25g/(min·mL)。利用微反应器所制得的氯化溴实施聚苯乙烯的溴化反应，取得了溴质量分数>66%和5%热失重温度>370℃的溴化聚苯乙烯产品。     

生物柴油连续化生产技术研究进展

分析了生物柴油生产中醇解反应过程的特点,介绍了几种连续醇解反应的装置及工艺,并对生物柴油连续化生产工艺的研究作了展望。     

生物柴油新反应器及其应用

生物柴油是石化柴油的重要补充.用传统的搅拌釜和管式反应器制备生物柴油,存在反应速率慢、转化率低的问题.从提高反应速率和转化率两方面综述了生物柴油新反应器的研究进展.提高反应速率的反应器包括:微波反应器、空化反应器、旋转床反应器、振荡流反应器、高剪切反应器、静态反应器、微反应器和液液膜反应器.提高转化率的反应器包括:反应/分离器、反应蒸馏反应器和膜反应器.比较了它们的优势和缺陷.提出联合使用几种技术,将强化传质与分离技术进行有效整合,使反应器小型化并缩短工艺流程,以建立适应未来的生产效率高的便携式生物柴油厂.     

尿素法连续化管式反应器生产水合肼的工艺探讨

本文从分析尿素法生产水合肼的反应机理入手，阐述了连续化管式反应器制肼工艺过程，并对采用该生产工艺的优点进行了总结。     

生物质快速热解下行式流化床反应器研究进展

在碳中和目标下，未来发展之路是从化石能源的原料体系转变到可再生能源的原料体系。作为化石资源的重要替代品，生物质是唯一能够大规模取代化石资源的可再生碳资源。生物质快速热解技术是实现生物质资源转化为液体燃料的重要途经，其技术核心是反应器。下行式循环流化床反应器具有产物停留时间短、近平推流性能等优点，在生物质快速热解方面具有广阔的应用前景。本文介绍了流化床反应器的特点及其中试和示范/商业级装置的研究现状，详细总结了下行床反应器的特点、结构、分类及流体力学特性，并分析了目前下行床反应器放大过程中的瓶颈问题以及进一步研究的方向，为推动下行床反应器在生物质快速热解工业应用提供参考。     

一种新型振荡流强化反应器制备生物柴油的探讨

介绍一种新型振荡流强化反应器。根据该反应器的基本原理和生物柴油制备的反应特点,分析了应用该新型振荡流强化反应器制备生物柴油的可行性及优势。这种新型振荡流强化反应器不但能够促进化学反应的进行、提高生产效率,而且可通过调节振荡频率和振幅来控制反应器的操作特性以达到最佳反应效果;可将传统上的间歇过程转化为连续过程。     

一种连续制备生物柴油的方法

一种连续制备生物柴油的方法，以短链醇为酰基受体，在短链醇的近临界、临界及超临界状态下，将可再生的植物油脂转化生成生物燃油，属于生物油料合成领域。将管式预热器、管式反应器加热至设定温度，利用高压泵分别将短链醇与油脂按物质的量比连续泵入管式预热器，混合，在管式反应器中反应10-40min，冷却，经产品分离罐分离，即可连续生产出生物柴油。本发明由于在反应体系中没有引进其他杂质，反应副产物粗甘油更容易通过精致获得高附加值的纯甘油产品；具有环境友好，生产分离过程简便，成本低，效率高，产量大，产品品质稳定等优点：采用的梯度升温反应工艺，大大降低了高温下不饱和脂肪酸链发生裂解现象，提高了产品中脂肪酸酯的含量。     

一种清洁能源--生物柴油的粘度试验研究

生物柴油是未来的一种重要能源。介绍、分析了生物柴油的粘度试验结果 ,并与欧洲生物柴油标准及我国矿物燃油指标进行了比较 ,结果表明 ,采用改进的连续管式反应器进行生物柴油的试验生产效果很好     

厌氧发酵产氢反应器研究进展3

随着生物制氢技术的迅速发展,各种新型厌氧反应器不断出现。为了更好更快实现生物产氢的产业化,许多学者及工程技术员对生物制氢反应器进行研究和设计。本文综述了产氢反应器的发展及生物制氢反应器连续流稳定运行的工程控制参数,比较了这些系统的启动特点及存在的问题,最后展望了生物产氢研究领域反应器发展及这些系统的应用前景。     

连续重整反应器内构件损坏原因分析

以国内某炼厂采用UOP公司第3代超低压重整工艺CCR装置为例,针对连续重整反应器操作异常、内构件损坏情况进行了分析。因为此反应器的内构件损坏状况具有一定的代表性,所以内构件损坏原因的分析对今后类似问题的研究具有一定的借鉴意义。同时阐述了反应器积炭的特征、类型、原因及机理,分析了抑制反应器积炭的影响因素,并提出了抑制反应器积炭的方法和反应器出现炭块后的处理措施。     

新型连续乳液聚合反应器

介绍了4种主要连续乳液聚合反应器的研究新进展,包括连续搅拌釜式反应器、连续环管式反应器、脉冲填料塔式反应器及库爱特-泰勒旋流式反应器。提出了连续乳液聚合反应器的发展方向。     

完全连续式生物质水热转化系统的研发趋势

生物质水热转化技术具有原料适应性好、成本低、转化效率高的特点,使其具有未来工业化生产生物原油和化学品替代化石燃料的巨大潜力。本文综述了目前生物质水热转化连续式系统的研发进展,指出目前研发系统的主要环节部分仅水热反应器基本实现了连续化反应,而其他环节如原料进料、产物分离尚未实现连续化运行。分析表明,未来的生产模式要求具备效率高、能耗低、环保和节能等特点,才能实现商业化。本文提出了一套面向未来的完全连续式生物质水热转化系统模式。该系统可以实现包括生物质原料预处理、喂料/泵送、水热反应及产物分离各环节能完全连续化运行。同时,系统在产物分离过程中通过对关键水相产物反复循环回用进行热交换,实现更高的热效率实现节能;其次,通过水相产物的热量回收和水相产物循环回用实现过程水排放更加环保。通过分析实现此系统所需关键部件的研发进展,对该系统面对未来的商业化可能性提供了一种启示。     

Methanol synthesis in a novel axial-flow, spherical packed bed reactor in the presence of catalyst deactivation

Since in the foreseeable future liquid hydrocarbon fuels will play a significant role in the transportation sector, methanol might be used potentially as a cleaner and more reliable fuel than the petrochemical-based fuels in the future. Consequently, enhancement of methanol production technology attracts increasing attention and, therefore, several studies for developing new methanol synthesis reactors have been conducted worldwide. The purpose of this research is to reduce the pressure drop and recompression costs through the conventional single-stage methanol reactor. To reach this goal, a novel axial-flow spherical packed bed reactor (AF-SPBR) for methanol synthesis in the presence of catalyst deactivation is developed. In this configuration, the reactor is loaded with the same amount of catalyst in the conventional single-stage methanol reactor. The reactants are flowing axially through the reactor. The dynamic simulation of the spherical reactors has been studied in the presence of long-term catalyst deactivation for four reactor configurations and the results are compared with the achieved results of the conventional tubular packed bed reactor (CR). The results show that the three and four stages reactor setups can improve the methanol production rate by 4.4% and 7.7% for steady state condition. By utilizing the spherical reactors, some drawbacks of the conventional methanol synthesis reactors such as high pressure drop, would be solved. This research shows how this new configuration can be useful and beneficial in the methanol synthesis process.     

Dynamics and Control of a Biodiesel Transesterification Reactor

Biodiesel transesterification reactors resemble the heart of any biodiesel manufacturing plant. These reactors involve a highly complex set of chemical reactions and heat transfer characteristics. The high nonlinearity inherent in the dynamics of these reactors requires an efficient process control algorithm to handle the variation of operational process parameters and the effect of process disturbances efficiently. In this work, a multi‐model adaptive control strategy is considered for achieving the goal mentioned above. In order to implement the adaptive controller, a rigorous mechanistic model of the biodiesel transesterification reactor was developed and validated with published experimental results. The validated model was analyzed for stability and nonlinearity. The analysis revealed that the system is stable. However, its high nonlinearity necessitates an advanced control strategy to be considered. The input‐output relationship between the effective process variables was studied and the control system synthesis revealed a two‐by‐two control system. Two adaptive control loops were then designed and tuned to optimize the performance of the controller. Finally, a comparison with conventional controllers revealed the superiority of the new control system in terms of set‐point tracking and disturbance rejection. The results of this work prove that an adequately designed adaptive control system can be used to improve the performance of the transesterification reactor.     

超临界甲醇法制备生物柴油的动力学研究进展

超临界甲醇法制备生物柴油技术由于其独特的优势,从首次被提出以来,就受到国内外众多研究者的关注和研究。综述了超临界甲醇无催化制备生物柴油的相关动力学研究成果,讨论了反应机理、反应速率常数和活化能等,旨在阐明反应规律。另外也介绍了超临界流体二步法制备生物柴油技术及其动力学研究成果,并提出了这种技术的优势、存在问题及发展方向。     

Application of methanol synthesis reactor to large-scale plants

The developing status of world large-scale methanol production technology is analyzed and Linda's JW low-pressure methanol synthesis reactor with uniform temperature is described. JW serial reactors have been successfully introduced in and applied in Harbin Gasification Plant and the productivity has been increased by 50% and now nine sets of equipments are successfully running in Harbin Gasification Plant,Jiangsu Xinya, Shandong Kenli,Henan Zhongyuan, Handan Xinyangguang,' Shanxi Weihua and Inner Mongolia Tianye. Now it has manufacturing the reactors of 300,000 t/a for Liaoning Dahua. Some solutions for the structure problems of 1000 ～5000 t/d methanol synthesis rectors are put forward.