化学反应器的稳定性问题(Ⅱ)——管式反应器的稳定性与敏感性

对于放热反应,尤其是气相和气固相强放热反应,定态稳定性和参数敏感性是管式反应器设计、操作中一个十分重要而有趣的课题。本文以若干简单模型为例,简要地说明了管式反应器稳定性和敏感性的基本概念、分析方法与实际应用。     

关于固定床传热的研究

一、前言 自Colburn发表固定床传热的早期论文,至今五十年来,这一领域的研究工作主要沿着两大方向进展。一方面某些作者试图从理论上弄清每种传热机理(传导、对流和辐射)的贡献,而把固定床传热视为是各种传热机理按某种形式的迭加结果。他们提     

BαCO3/Lα2O3催化剂低温甲烷氧化偶联及床层热点效应

以BαCO3和不同的镧化合物作为催化剂组分,分别采用干混法和湿混法制备了BαCO3质量含量为2．5％-15％的BαCO3/Lα2O3催化剂,在微型固定床反应器上评价了催化剂的甲烷氧化偶联反应性能,考察了反应条件对催化剂性能的影响,以及催化剂床层中的热点效应,采用XRD和TPR对催化剂的结构和性能进行了表征。结果表明,不同方法制备的BαCO3/Lα2O3催化剂在较低炉温的条件下都具有好的甲烷氧化偶联反应性能,其中湿混法制备的10％BαCO3/Lα2O3催化剂性能最好,在烷氧比为2,反应气体空速为36000mL·g^-1·h^-1的条件下,反应炉温在125℃时甲烷氧化偶联反应仍能平稳进行。存在于催化剂床层的热点是维持甲烷氧化偶联反应的关键。不同方法制备的BαCO3/Lα2O3催化剂其物相和氧化还原性能也有一定的差别。     

基于废料最少的反应器网络综合(Ⅰ)同时进行反应与混合的几何表达

将废料最少问题分别等同于选择性、相对选择性和瞬时选择性等多个目标 ,根据目标函数的定义和在状态空间内反应、混合加工的几何特征 ,导出了全混流反应器 (CSTR)和微分侧流反应器 (DSR)两种极限情况下的浓度变化轨迹方程 ,同时满足这两个方程 ,可作为反应器系统选择性最大的判据     

合成异丙苯的烷基化与烷基转移催化精馏

分别对苯与丙烯烷基化合成异丙苯的固定床和悬浮床精馏塔进行了模拟计算.结果表明,采用这两种催化精馏塔,均能在一个塔内同时实现烷基化与烷基转移反应.指出悬浮床催化精馏由于其独特的优点因而具有更强的竞争力.     

在VPO催化剂上丁烷选择氧化的质谱研究

The selective oxidation of n-butane to maleic anhydride(MA) on a vanadium-phosphorus oxide (VPO) catalyst was studied using on-line gas-chromatography combined with mass spectrometry(GC-MS) and transient response technique.The reaction intermediates,butene and furan,were found in the reaction effuent under near industrial feed condition (3% butane 15% O2),while dihydrofuran was detected at high butane concentration (12% butane,5%O2).Some intermediates of MA decomposition were also identified.Detection of these intermediates shows that the vanadium phosphorus oxides are able to dehydrogenate butane to butene,and butene further to form MA.Based on these observations,a modified scheme of reaction network is proposed.The transient experiments show that butane in the gas phase may directly react with oxygen both on the surface and from the metal oxide lattice,without a proceeding adsorption step.Gas phase oxygen can be adsorbed and transformed to surface lattice oxygen but it can not participate in selective oxidation.Adsorbed oxygen leads to deep oxidation,while lattice oxygen leads to selective oxidation.     

VPO催化剂上正丁烷选择氧化制顺酐反应动力学

对一种工业钒磷复合氧化物 (VPO)催化剂上正丁烷选择氧化制顺酐的反应动力学特性进行了系统的实验研究 .在空速大于 30 0 0h^-1、温度 35 0～ 44 5℃ ,进口总压约为 0 .2MPa和原料气组成为丁烷 0 .5 %～ 3.2 %、氧 5 .5 %～ 2 6 .5 %的条件下测得 45套本征反应动力学数据 .按照三角形反应网络处理实验数据 ,经参数估计、模型识别和统计检验得到了诸反应速率的表达式及相关参数数值     

原料中杂质对丙烯与苯烷基化催化剂性能的影响

分析了原料中杂质对催化剂活性和稳定性的影响及脱除杂质的方法。不同来源的丙烯所含杂质不同 ,炼厂丙烯杂质主要是氮化物和双烯 ,而裂解丙烯杂质主要是双烯 ;苯的主要杂质是饱和烷烃和微量水 ,这些杂质对催化剂活性和稳定性都有影响。实验结果表明 ,杂质含量越高 ,催化剂的活性和稳定性越低 ,而采用强酸性阳离子交换树脂可以脱除丙烯中的杂质。     

乙烯环氧化反应的动态特性与反应器的动态操作(Ⅰ)——基元过程序列结构与动力学

利用动态响应方法,对乙烯在银催化剂上环氧化反应的基元过程序列结构和动力学进行了系统的实验和模型化研究,为从理论上考察这一反应体系在浓度强制振荡条件下的时间平均性能与基元过程动力学的相互关系,为建立适当的模型来描述浓度强制振荡过程提供了必要的条件.     

低、高压滴流床中压降和持液量计算的统一关系式

基于对滴流床中气液两相流动特征尺度的分析,提出以修正的相摩擦系数对相Reynolds数进行关联,获取低、高压滴流床中压降和持液量计算的统一关联式的方法.对于滴流床中单相不饱和流（液体流动,气体静止）情形,以及低压和高压滴流床中两相流、高气液作用情形,收集了文献报道的不同大小颗粒、不同物系的大量实验数据,以相摩擦系数对相Reynolds数进行关联,得到新的压降和持液量计算式,其物理意义明确,计算精度得以提高.