氧体积分数对于对二甲苯液相催化氧化的影响

对工业反应条件下的对二甲苯氧化过程进行了实验研究,测定了不同氧气体积分率下的液相、气相各组分浓度随时间变化关系.采用双曲型的主、副动力学模型拟合实验数据,得到了各步反应速率常数与氧体积分数的关系式.结果表明,氧对反应的影响随其体积分数的增加而减弱,在某一门槛值以上,反应速率不再明显变化,同时氧体积分数对主反应速率的影响要比对燃烧副反应的影响更为显著.     

对二甲苯氧化反应器网络的合成

为了获得对二甲苯氧化反应器的最大生产能力，采用反应器合成的方法对多个氧化反应器组成的网
络进行了优化研究.在不改变现有装置及工艺条件情况下，考察了两类具有重要工业应用价值的反应器网
络形式： 主反应器串联预反应器网络和三釜混联反应器网络.运用混合逻辑非线性（MLNLP）方法对上述
两类网络模型进行了求解，得到了优化的反应器组合形式和工艺条件.计算结果表明，在原有的主反应器
前串联体积为主反应器体积8.4%的平推流反应器，可提高28.9%的生产能力；将现有的三釜并联反应器调
整为互联形式，可提高14.7%的生产能力.     

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.     

磷铵管式反应器气液传质的研究

本研究为磷铵管式反应器冷模试验的一部分.笔者通过在实验室对磷铵管式反应器传质特性的研究,提出在反应吕内增加缩口,使气液进行二次混合以强化气液传质的方法;同时发现,管式反应器采用垂直安装型式其传质效果优于水平安装.对于CO_2—水体系,约增大2～3倍,而且随着管径的增大,这种差异更加明显.因而推荐工业过程中采用垂直或倾斜安装.气体分布器的型式对传质也有很大影响,实验可见,双侧开孔式要比单孔喷嘴式好.     

旋流反应器的气液传质系数的研究

对旋流反应器的传质系数进行了研究。在表面更新模型的基础上,通过湍流尺度与能幅的关系,考虑不同尺度的涡旋对传质的贡献,采用能谱加权的方法,得到了旋流反应器的传质系数模型。从模型看,传质系数kL随着雷诺数Re的增加而增大,将模型计算得到的理论结果与实验进行了验证,二者吻合较好。     

流化催化精馏过程汽液传质系数的测定

提出了在三相流态化板式塔中进行精馏的设想，将球形强酸性离子交换树脂催化剂置于单板装置的筛板上，进行了甲缩醛合成流化催化精馏试验，测定了汽液传质系数，考察了催化剂浓度、操作汽、液速度对传质系数的影响。     

多相机械搅拌气升式环流反应器的气—液传质

由空气－水－玻璃珠（ρ－２６３０ｋｇ／ｍ＾３,ｄｐ＝２５μｍ）构成三相体系,在内置机械搅拌浆的内循环顺中进行实验。实验条件：表现气速Ｕｇ０．５－１９．０ｃｍ／ｓ,固含量ε,１％、２％、４％质量分数）、搅拌速桨速度为０－１２００ｒ／ｍｉｎ。结果表明总体积传质系数ＫＬａ随气体表观气速和搅拌速度增加而增加。总能量耗散速率同时受通气能量耗散速率与搅拌机械能量耗散速率的影响。搅拌转速一定时,搅拌机机械能量耗     

多级搅拌塔气液液系统中液液传质性能的研究

在内径为54mm,级数为16级的多级搅拌塔中,研究了空气-水-煤油流动系统中的液液传质特性,讨论了搅拌转速、水相流速、气体流速、有机相流速对乙酸由分散有机相向连续水相的液液传质系数的影响,利用扩散模型对实验数据进行了处理和拟合。结果表明,在有充分搅拌或气体流动时,多级搅拌塔内液液两相浓度均可视为连续变化,其浓度剖面可以用扩散模型进行拟合。     

自吸式四氟乙烯聚合釜气液传质特性的研究

本文采用纯氧物理吸收法在立式圆筒形釜中测定了气液容积传质系数K_La,也测量了功率。研究了不同桨型、不同桨间距的双层桨对K_La的影响、结果表明:(1)在H/D=1.8(纯水体系)的釜中,双层桨的K_La明显大于单层桨的K_La、双层桨中,由吸入剪切型平桨A_2和循环悬浮型三叶后掠式斜桨组成的双层桨为最佳;(2)最佳安装位置是:a=360、b=190。此时,其K_La是平均值的1.2倍。得到一K_La与N~*和△h的关联式。(3)功耗与转速成线性关系,双层桨的功耗为最小。所以,双层桨作为聚四氟乙烯生产的搅拌桨是最佳的。     

PX氧化过程中Mn催化剂沉淀机理研究

对二甲苯(PX)高温液相催化氧化过程采用Co—Mn—Br三元催化体系，在一定条件下，反应过程中催化剂Mn会形成氧化物沉淀析出，从而影响反应过程及产品质量，对反应产物中灰黑色沉淀固体用X射线衍射法(XRD)进行了表征，验证该沉淀主要成分是MnO1.88的晶体；用原子吸光光度法(ASS)测定了母液中钴、锰离子浓度，从而定量反应过程中Mn的沉淀量，对水浓度、原料PX浓度、Br浓度和锰浓度4种影响Mn沉淀因素进行了系统的实验考察，并结合PX氧化反应机理认识到Mn的沉淀机理为在有水条件下Mn(Ⅲ)发生歧化反应生成MnO2。     

滴流床反应器中气液传质系数的测定

采用NaOH CO2 N2系统,在液相进行拟一级瞬时不可逆反应的化学吸收方法,研究了滴流床反应器中气液传质.实验得到了气速、液速分别对总传质系数KG液膜传质系数kL和气膜传质系数kg的影响.     

活化工业半焦吸附SO_2的总传质系数和时均传质系数

对活化工业半焦吸附SO2进行了实验研究,利用实验数据获得了吸附过程的穿透曲线,计算了吸附过程的总传质系数;提出了时均传质系数概念,对工业半焦吸附SO2实验的时均传质系数进行了计算并与实验参数进行了关联。总传质系数计算表明:吸附传质过程的不同阶段分别受到外扩散控制和内扩散控制,整个传质过程属于多步联合控制。温度较高时,总传质系数较大,传质过程中外扩散控制阶段延长。时均传质系数计算表明:时均传质系数可以定量表示吸附过程中传质程度的强弱,能够通过回归找出实验参数与时均传质系数之间的关系。根据实验数据回归得到的关系式表明,吸附床温度升高和气体流速增大均可使时均传质系数增大,从而使吸附传质过程得到强化。     

具有非均相化学反应的耦合传热传质熵产率方程

从质量、能量和熵平衡的基本原理出发,导出了具有非均相化学反应的耦合传热传质系统熵产率方程,得到了各种条件下熵产率方程的简化形式,为对具有非均相化学反应的耦合传热传质系统进行性能分析与改进提供了一种有力的工具。     

Heat mass transfer model of fouling process of calcium carbonate on heat transfer surface

A new heat mass transfer model was developed to predict the fouling process of calcium carbonate on heat transfer surface. The model took into account not only the crystallization fouling but also the particle fouling which was formed on the heat transfer surface by the suspension particles of calcium carbonate in the supersaturated solution. Based on experimental results of the fouling process, the deposition and removal rates of the mixing fouling were expressed. Furthermore, the coupling effect of temperature with the fouling process was considered in the physics model. As a result the fouling resistance varying with time was obtained to describe the fouling process and the prediction was compared with experimental data under same conditions. The results showed that the present model could give a good prediction of fouling process, and the deviation was less than 15% of the experimental data in most cases. The new model is credible to predict the fouling process. Supported by the National Basic Research Program of China (“973”Project) (Grant No. G2000026304) and the Beijing Municipal Elitist Cultivation Project (Grant No. 20061D0501500186)     

旋转圆筒表面传热和传质特性实验研究

为研究旋转圆筒表面对流传热和传质特性,用微型热偶式测温和测湿探头对旋转圆筒表面的温度场和浓度场分布进行了测试.实验结果表明,旋转圆筒表面对流传热和传质特性之间存在着较好的类比性.旋转对纯传热边界层局部努塞尔数的影响规律与对传质边界层局部舍伍得数的影响规律相似;对平均努塞尔数和平均舍伍得数的影响规律也相似.当旋转雷诺数小于临界雷诺数时,旋转对平均努塞尔数和平均舍伍得数几乎没有影响,当大于临界雷诺数时,随旋转雷诺数的增大平均努塞尔数和平均舍伍得数也增大.