半间歇搅拌釜式乙氧基化反应器的数学模拟

以KOH催化条件下乙二醇乙氧基化为例,建立了工业规模的、同时考虑动力学、气液平衡、气液传质、反应体积变化和惰性气体氮气影响等的半间歇搅拌釜式乙氧基化反应器的数学模型。通过数学模拟考察了环氧乙烷进料速率对反应器操作的影响,得到安全限制下适宜的环氧乙烷进料速率。在此基础上,模拟得到反应器中压力、环氧乙烷在气液相中的组成及乙氧基化产物随时间的分布,并同工业试验数据进行了比较。结果表明了模型的可靠性。     

乙氧基化反应器的模型化及其研究进展

介绍了乙氧基化原理及工业反应器的特征,综述了乙氧基化反应器的模型化方法,包括动力学、气液平衡、质量传递模型及参数获取方法。介绍了工业半间歇乙氧基化反应器的模拟方法及取得的一些进展,并对该领域的研究提出展望。     

乙氧基化反应器的技术进展

介绍了用于生产新型聚醚的乙氧基化反应器的开发应用进展情况,对传统的釜式搅拌反应器、近年开发的新型Press反应器、连续化管路反应器以及Buss反应器的工艺流程和特点进行了比较。指出早期的乙氧基化反应器存在反应时间长、产品质量差、系统安全性差、副产物多、易造成环境污染等问题,新型反应器具有反应速率高、产品质量好、系统安全性高、副产物少、生产能耗低等优点,新型的Press反应器和Buss反应器将逐渐代替传统的搅拌反应器,近年成功开发应用的乙氧基化环路反应器和连续化管道反应器在聚醚生产反应器中也具有一定的竞争实力。     

连续乙氧基化反应技术的研究

利用连续管式反应器 ,对以KOH为催化剂的十二醇液相乙氧基化反应进行了动力学研究 ,获得了动力学模型d [EO] /dt =k [EO] [cat]和速度常数k =exp (2 2 14 -82 810 /RT) ,并用带夹套的静态混合器作为乙氧基化反应的放大反应器。对其特性进行了研究 :反应器的压降在操作范围内小于 0 1MPa ;物料在反应器中的停留时间分布试验表明 ,物料在反应器内的流动为理想活塞流 ;传热特性的研究结果证明其效率至少比空管高 4倍。同时以苯酚为起始剂进行了放大试验。 3 6MPa的反应压力使液化的环氧乙烷与起始剂反应 ,很好地解决了反应过程中物料的混合与反应热的传递问题     

管式反应器合成乙二醇单乙醚工艺的模拟研究

为了开发新的乙氧基化工艺,提出和建立了三段管式反应器中试装置,用于乙醇乙氧基化反应合成乙二醇单乙醚(EGMEE)的模型开发和实验研究,并在Aspen Plus软件平台上开展了装置运行的模拟研究。考察了环氧乙烷(EO)加料位置、进料流量、醇烷比和换热方式等关键操作条件对环氧乙烷转化率、目标产物选择性及反应器热点温度的影响规律,得到优化的操作模式和操作参数。研究表明:管式反应器内反应和换热呈现复杂的耦合行为,沿管EO浓度分布是影响原料转化率、乙二醇单乙醚选择性、反应热移出和装置安全性的关键因素,采用EO多段加料和反应器多段冷却是提高装置稳定性和安全性的重要措施。     

一种新的乙氧基化反应器：介绍Buss公司生产的回路反应器

非离子表面活性剂由于其所具有的优良性能和较广泛的应用领域,自1930年问世以来一直受到世界各国生产厂家的重视.各厂家相继都在不断地开发新的品种,新的生产工艺和新的生产设备以使它的生产更加完善.乙氧基化反应,作为生产非离子表面活性剂的重要反应也一直不断被进行着新的改进.比较知名的有意大利Press公司生产的     

外循环喷雾式乙氧基化反应器的数学模型与模拟

对半间歇操作外循环喷雾式乙氧基化反应器的数学模型与模拟进行了研究,分析了反应器的特性,建立了同时考虑气液传质、动力学、汽液平衡、反应体积变化和惰性气氮气影响的反应器的数学模型和数值模拟算法。以合成聚乙二醇为例,模拟得到反应器中温度、压力、环氧乙烷浓度及乙氧基化产物随时间和空间位置的分布。模拟结果同工业操作数据进行了比较,结果表明了模型的可靠性。     

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。     

磷铵管式反应器的放大设计

本文以探讨磷铵管式反应器的工作原理为基础,阐述了以保持通过单位反应器截面的反应量(以反应热的通过量表示)相等,作为放大准则的机理。指出在放大设计时,强化气-液两相间质量、热量、动量传递的重要性。给出了与之匹配的设计参数取值范围;以及在反应器规格设计完成后,必须做好的各项工作。     

典型乙氧基化工艺对比

乙氧基化反应是生产非离子表面活性剂最重要的技术,乙氧基化物由环氧乙烷（EO）在催化剂的作用下与含活泼氢的有机化合物反应制得。在乙氧基化领域,从起初的搅拌釜式反应器开始,反应器安全性、产品多样性及可选择性等方面的要求迫使设计师们不断改进设计,使得各种各样的新式反应器不断涌现,本文主要对目前国际国内典型乙氧基化反应器及工艺技术进行对比分析,指出各自所具有的特点     

THE UNSTEADY-STATE SOLUTION BY AN OPERATOR THEORY FOR A DISPERSION-TYPE TUBULAR REACTOR WITH AN IMMOBILE ZONE

The analytical solution for an unsteady-state, dispersion-type, tubular reactor model with an immobile zone is obtained by an operator theory in a Hilbert space. The space is defined so as to make the operator positive and self-adjoint with a compact self-adjoint resolvent. A spectral representation is then applied to arrive at the analytical solution.     

THE UNSTEADY-STATE SOLUTION BY AN OPERATOR THEORY FOR A DISPERSION-TYPE TUBULAR REACTOR WITH AN IMMOBILE ZONE

The analytical solution for an unsteady-state, dispersion-type, tubular reactor model with an immobile zone is obtained by an operator theory in a Hilbert space. The space is defined so as to make the operator positive and self-adjoint with a compact self-adjoint resolvent. A spectral representation is then applied to arrive at the analytical solution.     

SIMULATION OF MICROMIXING IN A TURBULENT TUBULAR REACTOR WITH CONCENTRIC FEED

Turbulence on the axis of a pipe is isotropic and homogeneous and the rate of turbulent energy dissipation, ε, is known as a function of the velocity, pipe diameter and viscosity. When, however, a concentric feed pipe is introduced (as in a reactor), the ε field does not seem to be known. Evidence from fast, mixing-controlled reactions indicates a disturbance near to and downstream from the feed pipe with an increase in ε. Because of the lack of experimental information, the radial and axial distribution of ε has been modeled. One parameter—ε at the outlet of the feedpipe—is undetermined in this model. It is shown how the radial dispersion and especially the micromixing and reaction of fluid emerging isokinetically from the feed pipe can then be calculated, using a one-dimensional, radially averaged formulation. An application to four coupled, mixing-controlled reactions is included. Simulated and measured product distributions compared satisfactorily at various concentration levels and two solution viscosities. Whereas the new model is plausible, more work is needed to understand how a feed pipe modifies the flow in its vicinity.     

聚丙烯环管反应器的动力学特征

讨论了聚丙烯环管反应器内聚丙烯反应机理，反应速率；以齐鲁石化公司塑料厂的实际运行数据为基础，建立了物热衡算数学模型；并通过对模型求解，得到了反应器内的聚合速率，固含率在不同产量下随温度的变化规律，通过分析得出其温度的最佳操作域。     

列管式固定床F-T合成反应器的模拟及优化

针对列管式固定床F-T合成反应器的特点建立了一维拟均相数学模型。通过对模型计算与试验结果进行对比分析,表明该模型可以较好的描述反应过程。并从固定床反应器的操作热稳定性出发,对列管式固定床F-T合成反应器的最大允许管径和最大传热温差进行了计算。结合模型计算结果得出了合适的反应管直径与冷却介质温度范围,可以优化列管式固定床F-T合成反应器的设计。     

管式连续均液相合成醇醚的反应动力学

用管式反应器在高压均液相无传质影响的连续反应条件下,测定了合成醇醚的反应动力学得到对环氧乙烷和催化剂浓度为一级的本征反应动力学方程式,活化能为８２．８１×１０＾３ｋＪ／ｍｏｌ,比文献值约高３０％,醇醚产品色白质优,同系物分布比较窄。所述研究为工业上实施管式连续反应新技术提供了可靠的基础数据。     

氨氧化反应器轴向返混数学模拟

对氨在铂网上的接触氧化反应,采用了返混流—外扩散控制模型与传统的活塞流—外扩散控制模型进行了对比,由数学模拟计算结果表明,传统模型与实际生产状况偏离颇大,而返混流—外扩散模型能较确切地反映目前我国常压和中压氨氧化反应过程。由此说明了薄层床的反应器不能忽略轴向返混的影响,同时可认为返混流—外扩散控制模型是氨氧化反应的可靠和合理的数学模型。     

AN ANALYTICAL SOLUTION FOR A TUBULAR REACTOR MODEL WITH DISPERSION IN BOTH RADIAL AND AXIAL DIRECTIONS

An analytical solution for an unsteady-state tubular reactor model with dispersion in the radial as well as in the axial direction is presented. An arbitrary initial concentration profile and an arbitrary time-varying feed concentration are allowed; and the reaction occurs also on the interior surface wall of the reactor. The problem is recast into a more tractable form by an exponential transformation and then the method of Green's function combined with the orthonormal eigenfunction expansions based on the solution of the associated Helmholtz equation is used to arrive at the solution.     

丙烯水合反应器数学模型

<正>1 引言 异丙醇是一种重要的有机化工原料,目前工业生产多用丙烯气相直接水合法。对该类异丙醇生产装置的建模与操作条件的优化国内外未见文献报道。本文针对某化工厂的工业丙烯气相直接水合反应器装置,从反应动力学机理出发,结合生产数据,建立了该反应器的简化数学模型,为该反应器的操作条件在线优化提供了依据。2 数学模型的建立     

STUDY OF CAPTURING EMITTED CO2 IN THE FORM OF HYDRATES IN A TUBULAR REACTOR

Stabilizing atmospheric CO₂ concentration requires the development of novel methods for capturing it in the form of permanent reservoirs. Among the proposed methods is CO₂ storage in the form of hydrate. In this study a method was established for CO₂ conversion to hydrate. This method can be applied to bioethanol plants, which produce CO₂ as a by-product of ethanol fermentation. In this regard, a tubular recirculating flow reactor was developed for the study of CO₂ hydrate formation. The experiments were carried out at 279 K and 3.5–5 MPa to determine the rate of CO₂ hydrate formation. Further, a model was developed for prediction of the rate of hydrate formation based on the mass transfer, crystallization, and thermodynamic concepts. The predicted hydrate formation rate was compared to the experimental data in order to validate the model prediction. The predicted results were in good agreement with the experimental data at different operating conditions.