学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

搅拌釜中离子交换树脂增强气液传质研究

作　者: 袁曼
导　师: 周明
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 催化剂颗粒气液传质异丁烯水合反应控制步骤
分类号: TQ021.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 90次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

化工过程强化是传统化工发展的重要方向之一。难溶气体参与的气液反应过程中,气液传质是反应过程的主要阻力,催化剂细颗粒能增强气液传质,提高反应速率。本文在容积为1L的搅拌釜中,对树脂颗粒催化作用下的异丁烯水合反应及异丁烯在水-叔丁醇混合溶剂中的溶解度进行了实验研究。其中催化剂的粒径在1.11μm～300μm范围内。在0.74MPa、77℃实验条件下,考察了催化剂粒径、固含率、叔丁醇起始浓度和搅拌转速对水合反应速率的影响。在70～90℃、0.60～0.74MPa条件下,考察了异丁烯溶解度与温度及叔丁醇摩尔浓度的关系。为了进一步研究催化剂颗粒对气液传质的影响,改变催化剂浓度,采用关联式,计算得到了不同颗粒粒径下的液相总体积传质系数,与实验结果吻合较好。对结果进行了分析。结果表明,小粒径颗粒对气液传质有增强作用,粒径越小增强作用越明显;传质系数随粒径减小而增大,且粒径越小增大越快。本文讨论了催化剂粒径不同时,水合反应的控制步骤。结果表明,对于小粒径粒子(1.1μm<dp<17.69μm),过程为表面反应控制。对于适度大的粒子(53.68μm<dp<105μm),过程为内扩散控制。粒径大于105μm时,过程为外扩散控制。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-21
  引言  7
  1.1 微粒对气液传质增强的研究进展  7-14
    1.1.1 微粒通过物理吸附对气液传质的影响  7-10
    1.1.2 微粒作为催化剂对气液传质的增强  10-11
    1.1.3 微粒与传质组分发生化学反应对气液传质的增强  11-13
    1.1.4 固体颗粒为惰性粒子时对气液传质的增强作用  13-14
  1.2 固体颗粒对气液传质参数的影响  14-19
    1.2.1 细颗粒对液侧体积传质系数kla的影响  14-16
    1.2.2 细颗粒对液相传质系数kl的影响  16-17
    1.2.3 细颗粒对液固传质界面的传质系数ks的影响  17
    1.2.4 固体颗粒对气液传质界面积的影响  17-19
  1.3 增加异丁烯在液相溶解度的方法  19-20
  1.4 本文工作  20-21
第二章实验部分  21-32
  第一节气液传质实验  21-29
    1.1 实验物系的选择  21-29
      1.1.1 溶剂的选择  21-23
      1.1.2 催化剂的选择  23-25
      1.1.3 实验条件  25
      1.1.4 实验装置  25-26
      1.1.5 实验步骤  26-27
      1.1.6 分析方法  27-29
  第二节相平衡实验  29-32
    2.2.1 实验过程  29-30
    2.2.2 实验数据  30-32
第三章实验结果与讨论  32-39
  3.1 催化剂浓度对反应速率的影响  32-33
  3.2 叔丁醇起始浓度对反应速率的影响  33
  3.3 不同搅拌转速对反应速率的影响  33-34
  3.4 催化剂粒径对反应速率的影响  34-37
  3.5 反应温度的影响  37-38
  3.6 压力对反应速率的影响  38-39
第四章液相总体积传质系数的关联式及求解  39-49
  4.1 液相总传质系数求解  39-42
  4.2 各参数的确定  42-49
    4.2.1kcac和η的求解  42-45
    4.2.2 反应速率常数的确定  45
    4.2.3 控制步骤的确定  45-49
第五章液相总体积传质系数的计算结果及分析  49-54
  5.1 催化剂粒径对气液传质的影响  49-52
  5.2 控制步骤的确定  52-54
第六章结论和建议  54-55
符号说明  55-57
参考文献  57-63
硕士期间发表论文  63-64
致谢  64

搅拌釜中离子交换树脂增强气液传质研究

内容摘要

全文目录

相似论文