苯氧化反应床层表观动力学分析

本文以V_2O_5为主的固体催化剂,研究了苯催化氧化制顺丁烯二酸酐(简称顺酐)的反应特征。以铜块温度作为定性温度分析单管试验结果,得到的床层表观动力学可用于苯氧化反应过程的开发研究。还研究了顺丁烯二酸酐深度氧化反应动力学。顺酐的均相氧化反应速率为: r=7.12×10~6 exp-28300/RT]C_M~(1/2) 工业反应过程的开发研究中,为确定反应器设计要求及操作条件,必须掌握反应特性和传递规律。用数学模型方法进行工业反应过程开发,对反应特性的了解,要研究反应的动力学。对传递特性要研究催化剂颗粒内部、催化剂颗粒和流体间、床层径向和轴向的传质传热规律。如果能测得正确的反应本征动力学,而对催化剂颗粒内的传递规律不太清楚,则难以应用数学模型方法进行开发。对气—固催化强放热复杂反应,实际上难以获得准确的颗粒动力学。而由苯催化氧化预实验得知,顺酐深度氧化存在着均相氧化反应,因此更难以在实验装置上测得准确的本征动力学。本文则采用单管试验研究反应和传递的综合结果,分析反应特征。同时对顺酐的深度氧化过程进行了详细的考察。为反应过程分析和操作条件的选择提供依据。