C306催化剂上甲醇合成宏观动力学研究

在内循环无梯度反应器中对C306铜基催化剂甲醇合成反应宏观动力学进行了研究。实验压力为5MPa,反应温度为483.15～523.15K,原料气气体组成与工业生产条件类似,内循环无梯度反应器满足宏观动力学实验要求。实验采用工业原粒度ф5mm×5mm圆柱状催化剂,选取各组成以逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson型宏观动力学模型,即:rco=-dNCOdw=k1fCOfH22(1-β1)(1+KCOfCO+KCO2fCO2+KH2fH2)3、rCO2=-dNCO2dw=k2fCO2fH32(1-β2)(1+KCOfCO+KCO2fCO2+KH2fH2)4,其中k1=k01exp(-E1/RT)、k2=k02exp(-E2/RT)。根据测定的20套动力学实验数据,运用改进的遗传算法和马夸特算法相结合的方法,通过计算机数值模拟确定动力学参数,其中CO和CO2的指前因子k01、k02分别为379.9和5405.2,活化能E1、E2分别为40605.75J·mol-1和60435.19J·mol-1。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适定的。与同等条件下的其它国产催化剂比较表明,催化剂C306低温段的甲醇生成反应速率最高。     

煤快速热解获得液态烃和气态烃的研究(Ⅰ)——气氛影响的考察

报道了中国内蒙扎赉诺尔褐煤在H_2和N_2气氛中气流床反应器快速热解的特性.结果表明:在800℃、常压下,煤在氢气氛中快速热解,其气态生成物的产率是氮气氛中的2.5倍,轻质芳烃比在氮气中增加70%;在800℃、6.0MPa压力下,氢气氛中快速热解所获得轻质芳烃的产率是氮气氛中的6.8倍,甲烷是6.5倍.     

气-气快速混合的研究

介绍了一种气气喷射流快速混合技术，利用射流的碰撞及卷吸所产生的流动特性促进2股气体的快速混合。对影响混合质量的各种参数：动量比Ms/Mb、开孔直径d、开孔面积S及混合长径比L/D等分别进行了探讨，在在此基础上建立了一个经验模型S=0.23[ρsus62/ρbub^2]^-.044[ds/Ds]^-0.53[ds^2/Ss)^0.73[db^2/Sb)^0.30 0.015，对气体喷射流快速混合器的设计和设计和工程放大有参考价值。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯在超临界甲醇中解聚的研究

在间歇高压反应器中研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在超临界甲醇中的解聚反应特性, 通过扫描电镜观测了不同解聚条件下固相聚合物的内部结构,提出了解聚反应历程并得到了不同解聚条件下反应表观活化能。在甲醇的非临界区域,PET在甲醇中表现为溶胀过程,解聚程度低,反应在聚合物表面进行,反应表观活化能为27.19kJmol-1,解聚过程为传质、扩散控制;在甲醇的临界区域, PET完全溶于甲醇,解聚反应在均相中进行,反应表观活化能为89.79kJmol-1,为化学反应控制。     

甲乙苯脱氢制甲基苯乙烯反应工艺及动力学研究

使用工业脱氢催化剂,在温度580~635℃、水与甲乙苯质量比2.0~4.0、体积空速0.5~1.5h~(-1)、压力(a)30~101kPa的实验条件范围内,研究了工艺参数对甲乙苯脱氢制甲基苯乙烯反应的影响规律。结果表明:随着温度的升高,甲乙苯转化率提高,甲基苯乙烯选择性下降;随着水与甲乙苯配比的增加,转化率和选择性均上升;体积空速降低时,虽能提高转化率,但会使选择性降低;压力降低时,既可提高转化率,又有利于选择性的升高;适宜的工艺条件为压力(a)50kPa、温度620℃、水与甲乙苯质量比2.0、体积空速0.5h~(-1)。利用实验数据,对甲乙苯脱氢反应进行了动力学研究。假设并简化反应网络,根据不同反应机理提出3种可能的甲乙苯脱氢反应动力学模型,对模型进行统计学检验筛选后,确定双位吸附模型为最佳反应动力学模型,并估算了该模型的参数,可为反应器的设计和最佳操作条件的选择提供依据。     

聚苯乙烯高温快速热解制备苯乙烯的研究

将聚苯乙烯(PS)溶于甲苯以雾化方式进料,在管式反应器中借助高温短停留时间快速热解制取苯乙烯,探讨了热解温度、停留时间、热解气氛、喷嘴口径等反应条件对热解的影响。结果表明,随停留时间增加,油相和苯乙烯收率总体呈上升趋势;苯乙烯收率随热解温度升高呈先增加后下降趋势,890 ℃时苯乙烯收率最大达到36.67 %;热解气主要为甲烷、乙烯和丙烯,其收率随停留时间和热解温度增加而增加;引入水蒸气可以减少反应结炭;喷嘴口径明显影响油相和苯乙烯收率。     

聚苯乙烯在超临界甲苯中的可视降解及动力学

采用微型可视反应器考察了在超临界甲苯中聚苯乙烯降解的相变过程. 随温度升高聚苯乙烯在甲苯中迅速溶解,体系在略高于甲苯临界点处气液两相界面消失,且伴随着临界乳光现象,随后反应体系呈均相. 考察了聚苯乙烯超临界降解和热降解的反应特性,结果表明,聚苯乙烯超临界降解转化率明显高于热降解转化率;聚苯乙烯超临界降解初期分子量迅速降低的同时转化率也快速上升,而聚苯乙烯热降解初期分子量迅速降低过程中转化率很低. 由于聚苯乙烯在超临界甲苯中降解是均相反应,显著降低了反应体系的密度和粘度,改善了传递效果,因此超临界降解速率明显提高. 聚苯乙烯降解反应为一级反应,在温度为330~370℃时热降解活化能为186.1 kJ/mol,超临界体系改善了降解环境,活化能明显降低,为143.5 kJ/mol.     

偏三甲苯甲醇烷基化制备均四甲苯的工艺研究

研究了偏三甲苯与甲醇在HZSM-5催化剂上烷基化制均四甲苯的反应工艺。采用管式等温反应器考察了温度、压力、空速和原料配比等对反应的影响以及催化剂寿命和再生催化剂的性能,采用热天平研究了催化剂积碳情况。获得了适宜的反应条件:压力0.80 MPa,温度350℃,n(甲醇):n(偏三甲苯)=1.5～2.0,偏三甲苯空速0.8～0.9 h~(-1)。结果表明,积碳是催化剂活性衰减的主要原因,再生催化剂能够达到新鲜催化剂性能,工业生产宜采用反应-消碳工艺。     

聚甲基丙烯酸甲酯热降解行为研究

采用热损失法研究了不同的工艺条件对聚甲基丙烯酸甲酯熟降解的影响和热降解动力学的研究,结果表明,聚甲基丙烯酸甲酯在氮气氛下热降解为1级反应.平均活化能为195.36 kJ/mol;在氧气氛下热降解分为2个阶段,反应前期为1.5级反应,反应中后期为1级反应.升温速率对2段式反应的温度划分有较大的影响.随着升温速率的提高,1.5级反应的温度区域增大.     

逆向涓流床中稀乙烯液相烷基化制乙苯的研究

在逆向涓流床中考察了稀乙烯液相法反应精馏制乙苯反应器的传质和反应特性,获得了气液膜无因次传质准数ShL的关联式,并对FX-02沸石原颗粒催化剂进行宏观动力学的研究。