甲苯半間歇一段硝化反應(yīng)放大研究.pdf

1、本文應(yīng)用反應(yīng)量熱儀RCle，通過(guò)對(duì)甲苯半間歇一段硝化的研究，在本質(zhì)安全的前提下，設(shè)計(jì)反應(yīng)器體積放大1000倍后的主要設(shè)備參數(shù)和工藝操作條件，并對(duì)其安全性進(jìn)行分析。首先用RCle分別測(cè)量甲苯、蒸餾水、正丙醇、丙三醇和乙二醇在不同攪拌速度下的傳熱系數(shù)，擬合wilson曲線，求出斜率β。結(jié)合導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、比熱等物理性質(zhì)和反應(yīng)器幾何常數(shù)Z，求出RCle反應(yīng)器常數(shù)α。然后改變不同的攪拌速度，測(cè)量甲苯硝化過(guò)程的傳熱系數(shù)，同樣方法擬合wilson曲

2、線，結(jié)合反應(yīng)器常數(shù)α，求出甲苯硝化過(guò)程的物性因數(shù)v，從而計(jì)算出實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)物傳熱系數(shù)hr<,I>。在幾何相似的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出反應(yīng)物傳熱系數(shù)的放大關(guān)系，通過(guò)分析混合過(guò)程對(duì)硝化反應(yīng)的影響，計(jì)算出放大后的最佳攪拌速度，然后求出放大后反應(yīng)物傳熱系數(shù)hr<,B>。估算反應(yīng)器器壁和冷卻裝置傳熱系數(shù)，從而求出工廠規(guī)模反應(yīng)器總傳熱系數(shù)U<,B>為580W/m<'2>K，與工程經(jīng)驗(yàn)值581 W/m<'2>K非常接近。通過(guò)RCle測(cè)得的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)硝化