环柱状催化剂内强放热复合反应──传质──传热耦合过程研究(Ⅰ)催化剂曲折因子、有效导热系数的测定

采用经典定态法和改进的单颗粒线反应器法（SPSRM)测定了环柱状环氧乙烷银催化剂的曲折因子,两种方法测定结果十分吻合。提出一种测定固体催化剂颗粒有效导热系数的新方法。该方法简单、方便且不改变催化剂原有的形状及物理结构,可以在催化剂允许使用的任何温度下进行测定,准确度较高。用本方法测定了环氧乙烷合成银催化剂颗粒的有效导热系数,并用于催化剂内部浓度、温度、选择性计算,计算与实验结果吻合良好。     

多孔固体催化剂的有效导热系数

建立了测定多孔固体催化剂骨架导热系数的实验装置和由此计算催化剂有效导热系数的简化方法，测定并计算了若干工业过程催化剂的有效导热系数，同时，计算了甲烷蒸汽转化催化剂的非等温效率因子。     

测定多孔性固体催化剂颗粒有效导热系数的新方法

提出了一种测定空气中催化剂有效导热系数的方法。该方法简便、易行,实验误差小于5％.在此基础之上用woodside随机分布模型计算了反应条件下催化剂有效导热系数。误差分析表明：该模型误差较小,完全可以用于工程计算。     

耐硫甲烷化催化剂的有效导热系数研究

在常压空气气氛下采用稳态法测试了KD306型耐硫甲烷化催化剂的有效导热系数,运用Woodside随机模型,建立了反应状态下有效导热系数的计算模型。研究表明,该催化剂有效导热系数较大,温度、压力影响明显,组成影响较小。     

钴基催化剂固定床有效导热系数

在165~265℃及常压条件下,采用稳态法测定了气体处于静态时活性组分呈蛋壳型分布的钴基催化剂固定床的有效导热系数,并根据稳态法理论,拟合实验数据获得了固定床有效导热系数与气体导热系数和催化剂导热系数之间的关联式. 实验数据与拟合结果的最大偏差和标准偏差的绝对值分别为1.74%和0.43%. 将实验数据与前人的相关预测模型计算值进行了比较,结果表明,二者吻合良好. 利用气体处于静态时固定床的有效导热系数、Re和Pr,获得了气体流动时固定床径向有效导热系数的计算式.     

异形多通孔催化剂工程研究(III)——12孔及24孔颗粒固定床传热参数测定

对两种薄片结构的异形多通孔催化剂颗粒的传热特性进行实验研究。在一可同时测定轴向和径向温度分布的壁冷式固定床中测定了12孔及24孔异形多通孔颗粒的温度分布，利用所测实验数据对拟均相二维模型进行了径向有效导热系数和壁给热系数的计算。将得到的传热参数与雷诺数相关联，并与相似条件下圆柱形及单孔环柱形催化剂颗粒的传热参数进行比较。结果表明，12孔及24孔异形多通孔颗粒能有效改善固定床传热性能。     

圆柱形催化剂等温有效系数的近似解析解

多孔催化剂有效系数的计算,无论在催化剂工程设计的理论研究中还是在实际应用中,都是十分重要的。近二十年来,人们用各种不同的方法求解催化剂的有效系数。这方面的情况,我们已经在另一篇文章中进行过综述,本文不再详述。本文引入等效温度的概念,从物理上寻求催化剂有效系数的近似解析解。我们曾在以前几篇文章中谈到了利用等效温度法计算球催化剂的有效系数、本文则是将等效温度法应用于园柱形催化剂的有效系数的计算,并将n=0.5,n=1.5,n=2.0,n=2.5等四种情况下所获得的计算结果与计算机数值解进行了比较。结果表明,利用等效温度法求解催化剂的有效系数不仅大大简化了计算过程,而且计算的精度也比较高。     

YL 型银催化剂粒内扩散作用的研究

本文应用在不同粒度的银催化剂上所获得的乙烯氧化反应动力学的研究结果,求取了 YL 型工业银催化剂的粒内有效因子。应用等温和非等温的扩散—反应模型,通过数值法算得了乙烯在银催化剂颗粒内的有效扩散系数,并考察了粒内温度分布对催化剂粒内有效因子的影响。     

活性焦传热系数的测定

为研究活性焦传热性能,把床层径向传热简化为径向有效导热,将轴向传热看成轴向有效导热和流体流动传热2项组成,自制传热系数测定装置,改变扰流气体流速,测定床层轴向和径向温度分布,利用Matlab软件,采用正交配置法进行数据处理,通过赋予初值,采用最优化方法求解模型偏微分方程,得出径向有效导热系数Ker及壁给热系数Hw。试验结果表明:活性焦有效导热系数约为1.39 W/(m·K),壁给热系数随着颗粒雷诺数的增加而增加。试验测定的壁给热系数与低传热系数材料的壁给热系数经验公式较吻合。     

计算多孔催化剂有效因子的区域分割法

提出了计算多孔催化剂颗粒有效因子的区域分割法,将整个一维区间划分为几个子区间,然后在每个子区间内用一点配置法求解非线性扩散-反应问题.采用区域分割法,针对三种不同形状的催化剂颗粒,对幂函数型动力学方程和双曲型动力学方程进行了大量的计算.所得的计算结果与正交配置解吻合.区域分割法的优点是使用简便、计算快速.采用区域分割法还可以计算催化剂颗粒死区半径,所得计算结果合理.     

扬子石化乙二醇装置应用高选择性银催化剂

正日前,由北京化工研究院研发、催化剂公司生产的YS-9010银催化剂,在扬子石化2号环氧乙烷/乙二醇装置上实现工业化应用。开车以来,环氧乙烷、乙二醇产品优级品率保持在100%,物耗大幅下降。银催化剂是乙烯氧化制环氧乙烷的唯一催化剂。采用选择性更高的银催化剂,意味着碳原子的有效利用率更高,二氧化碳排放更少,装置生产成本更低。     

环氧乙烷银催化剂研究现状及技术进展

介绍了环氧乙烷银催化剂技术研究现状,从催化剂载体、制备工艺等方面概述了我国环氧乙烷银催化剂技术研究进展,指出其今后的发展建议.     

燕山石化YS-8500型银催化剂应用新进展

最近,燕山石化公司的银催化剂研究开发工作又取得了新进展。由燕化公司研究院研制的新型银催化剂YS-8500在通过中石化公司鉴定之后,成功地在北京东方化工厂环氧乙烷/乙二醇装置上实现了工业应用。在连续72 h考核中,汽包温度、计算产量、选择性等指标均达到初始性能,其中,选     

A301氨合成催化剂工程参数研究与测定Ⅱ床层传热参数的实验测定

实验测定了Ａ３０１氨合成催化剂填充床内的二维温度分布。采用正交配置法求解拟均相二维传热数学模型,获得了床层的径向有效导热系数和壁给热系数。并将其与雷诺数关联得到了可在实验条件范围内使用的经验关联式。     

气体流动条件下钴基催化剂固定床的传热

在气体流量4~8 Nm3/h、气体分布器进口温度190~210℃、加热管壁温约240℃的条件下,对气体流动时活性组分呈蛋壳型分布的钴基催化剂固定床的传热进行了实验研究,建立了二维拟均相传热模型,利用正交配置法和Levenberg-Marquardt法对其求解,得到了钴基催化剂床层径向有效导热系数及壁给热系数的关联式,并将传热参数与由气体处于静态时固定床的有效导热系数计算而得的固定床传热参数值进行了比较,在气体入口温度范围内考察了其对固定床传热参数的影响. 结果表明,实验所得传热参数与文献值的最大偏差绝对值均在15%以内.     

高温后钢纤维加强混凝土有效导热系数计算方法

钢纤维加强混凝土(SFRC)的导热系数是结构抗火性能模拟的重要参数,快速准确获得其高温前后导热系数具有重要意义。因此提出一种SFRC导热系数细观多尺度计算方法,其特点是考虑高温下混凝土材料细观热开裂行为(裂缝热阻效应),而非利用细观组分导热系数随温度变化关系进行计算。通过试验获得砂浆、高强混凝土与钢纤维体积分数分别为1%和2%的SFRC在高温(20 ℃、60 ℃、150 ℃、300 ℃、450 ℃和600 ℃)前后的孔隙率和导热系数,以验证所提方法。结果表明:当界面热阻系数随温度线性增加时,模型与试验结果吻合较好;当温度达到600 ℃时,由界面热阻效应引起的砂浆、高强混凝土,以及纤维体积分数为1%和2%的SFRC的导热系数的降低分别约占50%、36%、7%和12%;当高强混凝土的界面热阻系数取0.4,SFRC的界面热阻系数取1.0时,高导热系数颗粒的添加对复合材料的有效导热系数没有增益作用。     

环柱状催化剂内强放热复合反应──传质──传热耦合过程研究(Ⅱ)本征反应动力学及反应──传质──传热耦合过程数学模型

用等温积分反应器,在与工业生产相似的条件下,研究了银催化剂上乙烯氧化制环氧乙烷本征反应动力学,得到了能反映该系统反应特性的速率方程．建立了乙烯氧化制环氧乙烷环柱状银催化剂内复合反应-传质-传热耦合过程二维数学模型。     

环柱状催化剂内强放热复合反应──传质──传热耦合过程研究(Ⅱ)本征反应动力学及反应──传质──传热耦合过程数学模型

用等温积分反应器,在与工业生产相似的条件下,研究了银催化剂上乙烯氧化制环氧乙烷本征反应动力学,得到了能反映该系统反应特性的速率方程．建立了乙烯氧化制环氧乙烷环柱状银催化剂内复合反应-传质-传热耦合过程二维数学模型。     

国产YS-9010银催化剂在扬子石化成功应用

<正>北京化工研究院自主研发的YS-9010高选择性银催化剂2017年下半年开始在扬子石化烯烃厂2套环氧乙烷装置上使用,日前,该催化剂性能考核结果显示:其选择性高于86%,反应器汽包温度低于225℃,反应温度低,活性好,副反应少,达到了双方合同协议规定的阶段目标,表明YS-9010银催化剂在扬子2套环氧乙烷装置上成功应用。     

催化蒸馏技术中催化剂包的有效因子测定

催化蒸馏合成MTBE(甲基叔丁基醚)的一种新结构的催化剂包由不锈钢丝网制成,内灌以催化剂颗粒(40目),催化剂包长20cm、直径2～10cm.化学反应在蒸馏条件下进行.测定了催化剂包的有效因子和表观反应速率常数.通过数学模型计算了不同温度、不同直径的催化剂包的有效因子,结果和实测值符合较好.此结果有助于催化蒸馏塔的设计