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耦合传质的羰基化固定床反应器传热模拟分析

Heat transfer simulation analysis of carbonylation in fixed-bed reactor coupled with mass transfer

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固定床反应器中进行强放热反应时,反应器的热点温度对操作参数变化敏感,容易引起飞温,导致转化率下降,影响催化剂寿命.为强化羰基化固定床反应器内热质传递与化学反应的协同性,建立考虑颗粒内扩散影响的羰基化固定床反应器拟均相一维传热模型,考察操作参数对床层热点温度、反应转化率、床层温升的影响.不仅体现传热传质和反应的协同作用,而且影响关系明晰、求解方便.为保证反应转化率,本实验条件下确定催化剂颗粒直径小于等于1.5 mm.反应器入口温度/冷却剂油温既要满足床层热稳定性需求,又要使反应转化率和床层温升都在合理范围内.模拟结果表明在床层入口温度升高的同时,可通过降低冷却剂油温获得良好的反应转化率和较小的床层温升.在此基础上,考察入口环氧乙烷浓度对反应转化率和床层温升的影响.本研究可为固定床反应器满足转化率要求、床层合理温升而选择催化剂颗粒直径、床层入口温度、冷却剂油温和床层入口浓度等操作参数提供计算依据.

李英、李浙齐、张香平

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大连交通大学环境与化学工程学院,辽宁大连116028

中国科学院过程工程研究所,北京100190

固定床反应器 拟均相模型 热点 内扩散 转化率 床层温升

国家重点研发计划项目辽宁省自然科学基金辽宁省高等学校轨道交通装备技术研究院项目

2018YFB060580220180550331

2021

10.11949/0438-1157.20201942

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2021.72(3)
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