如何使反应器的体积比能自由体积分数调节

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-02-17 10:22 标签： 单位体积吉布斯自由能
化学反应工程复合反应与反应器选型_图文_百度文库
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化学反应工程复合反应与反应器选型
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第二章 化学反应器中的混合现象.ppt 71页
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2.5.3反应开发中混合方式的选择以陈敏恒等进行丁二烯和氯气生成二氯丁烯开发为例气相均相热氯化反应，无需催化剂，快速的放热加成反应，常温下也可快速进行，产品二氯丁烯为无色透明液体。副反应产物可分成两大类：氯代产物与多氯加成产物。反应速率很快，速率不是主要问题，重点是获得高的选择性。工作：小试确定反应器的选型，优选工艺条件*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系*第一步认识反应特征如上，丁二烯与氯气经Y型管混合后进入玻璃管反应器，通过反应器外的电热丝调节温度反应在常温下也能快速进行，但氯代产物多，随温度上升，氯代产物减少，高温时极少，有利于加成反应，分界线270℃即反应活化能加成反应&氯化反应*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系思考高温有利于加成反应，设计的反应器不出现低温区，如何做到？方法一：原料进行预热，再进入反应器问题：丁二烯易自聚，污染换热面，换热器无法长期运转方法二：不预热，冷料直接进入反应器利用返混，使冷料与反应器中热料迅速混合问题：如何实现？*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系高速的射流实现返混机械搅拌，困难：高温氯介质的轴封设反应器内温度300℃，进入的冷料温度为30℃，为使物料迅速升高到270℃，被射流吸入的气量约为进气量的9-10倍按自由射流计算，进气速度约为100m/s，可以实现，喷嘴阻力约0.5atm氯代反应通过高温相对抑制返混的利弊?*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系返混对多氯加成的影响多氯加成可能的途径两种可能的途径分别是平行和串联反应，由于平行反应生成多氯化合物时要多个氯分子同时与丁二烯作用，对氯浓度应比较敏感，返混降低了氯的浓度，不会有害关键问题：返混对串联生成多氯是否有利*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系二氯丁烯丁二烯多氯化合物氯气第二步返混验证实验设备仍旧，原料从丁二烯改为二氯丁烯实验结果：产物中出现了大量的多氯丁烯说明：二氯丁烯很容易被进一步氯化，串联副反应的存在是无疑的。即，返混会造成二氯丁烯的进一步氯化，使选择性下降如何克服？*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系第三次实验过量丁二烯分析反应选择性的影响因素，针对主反应及串联副反应，有S=1-（k2/k1)([二氯丁烯]/[丁二烯])反应后期，丁二烯浓度低，二氯丁烯浓度高，选择性差，返混造成反应器中浓度处于反应末期的情况分析浓度影响，过量的丁二烯可使选择性提高*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系实验验证情况进料用二氯丁烯，氯，一定量的丁二烯在过量的丁二烯存在下，几乎没有明显的多氯化合物的生成*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系三组实验结果反应器型式：喷射式返混式反应器大致工艺条件：温度300℃，丁二烯过量下一步工作1.反应器结构，体积(冷模实验)2.反应热（需加热或冷却，或绝热反应）经热衡算丁二烯和氯配比4:1可绝热，且选择性可满足要求*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系25吨模试装置改变了丁二烯和氯的进料方式，把喷嘴改为一个同心双喷嘴，氯气通过内管喷出，丁二烯料量大，从环隙喷出（实验时Y管预混合后喷出）结果：开车几小时，系统即堵塞，到处是黒色粉末与小试差别：进料方式（有无预混合）*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系分析原因反应速度十分快速，已使预混合成为重要的问题。现装置氯与丁二烯的预混合很差，氯气微团较大，丁二烯向氯气微团扩散时边扩散边反应，局部反应条件是氯气过量，丁二烯上的氢被氯剥夺生成大量氯化氢并裂解形成结碳（黒色粉末）喷嘴应有两重作用：预混合与返混进一步工作：改善喷嘴的安装及加工精度，加强预混合*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系实测反应快速程度小试装置，提高空速，直到尾气中不含有氯气，记录“极限空速”；更换成更细的Y形管，重复实验，发现“极限空速”更高了一直到Y形管换成注射针头，仍有此现象说明：更细的Y形管，更好的预混合能提高极限空速，同时减少反应器的体积，缩短停留时间，可减少副反应进行*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系2.6混合对聚合反应器选型的影响2.6.1聚合反应特点按反应机理可分成连锁聚合及逐步聚合两大类连锁聚合：基元反应有链引发、链增长、链终止及链转移按活性中心不同，细分为自由基、离子、配位配合等类型特点是各基元反应的反应速率和活化能差别很大如自由基聚合，链引发缓慢，而增长和终止很快，转化率随反应时间不断增加，而不同反应时间生成的聚合物平均分子量差别不大。*版权所有,By曹志凯,厦门大学化学工程与生物工程系*聚合反应器釜式（间歇、连续）塔式管式特殊类型粘度及在聚合过程中变化放热强度及传热要求反应速率及单体转化率生产规模涉及
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UASB厌氧反应器的设计
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