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《华东理工大学》 2012年
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催化剂颗粒内部毛细冷凝作用下的化学反应滞后研究

喻业茂  
【摘要】:固定床反应器是一种化学工业上广泛使用的多相反应器,但是高参数灵敏性常常使得反应器内形成热点甚至飞温。因此限制化学反应速率到合理的程度是有必要的,本研究试图通过毛细冷凝调节催化剂内部部分润湿分率来实现。以苯加氢制环己烷为工作体系,首先进行了气相本征动力学实验,得到了L-H型双曲线动力学方程。接着研究了加温加压下苯和环己烷在催化剂颗粒上的吸附特性和催化剂颗粒处于内部部分润湿下的反应特性,对先吸附再脱附和先脱附再吸附的操作历程分别进行了考察,均发现了理论上存在的化学反应滞后现象。实验表明反应速率随相对压力及润湿分率呈现和吸附等温线类似的滞后回环,吸附反应分支总是位十脱附反应分支之上,反应速率由催化剂内部润湿分率所主导,并且受操作历程所影响。通过在不同液体流量下返回,得到了多重滞后环。根据吸附反应分支的实验数据提出了新的宏观反应速率和润湿分率的关联式,与以往的线性关联式相比,能较好地代表催化剂部分润湿下的反应状况。结合本征反应实验进一步得到内部效率因子,也随润湿分率呈现滞后,效率因子随温度的升高而降低。宜选用孔结构分布较宽的载体制备催化剂,使孔屏蔽现象在更宽操作范围内存在,并采用合适的加氢反应物流进行操作以降低参数灵敏性。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O643.36

【参考文献】
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