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乙烯在丙醛体系中的气泡行为分析

栏目:行业动态 · 发布日期:2021年1月12日 · 作者:中成泵业

丙醛是乙烯羰基合成的产物,是生产丙醇和丙酸的重要有机化工原料。它也是甲基丙烯酸甲酯(MMA)C2合成的重要中间体。当前丙醛的生产工艺与丁醇相似,大多数设备使用桨式混合机。尽管该工艺技术已经成熟,但是分散气液两相仍需要较大的搅拌力,并且容易损坏诸如机械密封件和底部轴承之类的重要部件,尤其是底部轴承和衬套的维护,这需要消耗材料在可靠地更换后,维护人员可以进入反应堆底部以更换零件组。以丁醇单元氧代反应器搅拌器3401C为例。仅在2014年下半年,总共进行了6次维护以及频繁的启动和关闭维护。为了消除机械搅拌可能造成的隐患,齐学辉等人P-3i通过机械密封的局部化,底部套筒的加固和改进了丁醇羰基合成装置搅拌系统的稳定性。反应器的清洁;刘来智通过流体搅拌代替了传统的桨式搅拌,并拆除了原来的机械搅拌器,以实现丁醇羰基合成反应器的安全稳定的长期运行。

气泡塔结构简单,操作方便,无机械传动部件,相间接触面积大。它广泛用于化学生产,例如氧化工艺,费-托合成,生物发酵,废水处理等。与丁醇反应不同,丙醛生产原料中的乙烯,氢气和一氧化碳全部处于气相在工作条件下,且进料压力高于反应体系压力,因此起泡反应更适合于乙烯氧代丙醛反应装置。当原料气通过气体分配器时,不仅可以实现气液两相搅拌,而且可以将原料气本身的动能转化为反应所需的能量,从而减少了外部能量输入,提高了反应效率。反应堆的稳定性。

气体滞留率和气泡尺寸分布是气泡反应器设计和分析的重要参数。这些参数决定了反应器的体积,流型,气液接触面积以及相间质量和传热性能,进而影响反应速率的转化率,选择性,工业规模化和反应器的优化。陆志强等。利用二氧化碳的碱吸收进行塔内气液两相反应过程的模拟实验;陈迎使用动态溶解氧法确定射流鼓泡反应器中的液体体积传质系数。周小林等。随着甘油-水系统中气泡的漂浮运动,气体滞留率,雷诺数和分配器孔径对气泡尺寸,形状,浮率和阻力系数的影响。

尽管有很多关于泡沫塔的冷模型研究数据,但没有关于乙烯在丙醛体系中的气泡行为的研究,也没有乙烯加氢甲酰基水-N2,丙醛-N2和乙烯加氢甲酰化的研究。反映实际工作条件下的气泡行为,并介绍气泡反应模型。研究发现,在加氢甲酰化反应的实际工作条件下,乙烯,氢和一氧化碳这三种原料同时发生反应,气泡数逐渐减少,没有明显的气泡合并而出现大气泡。基于一系列假设条件,得出了气泡反应模型,并通过乙烯加氢甲酰化模型试验的连续反应进行了验证。模型数据与实验数据基本一致。气泡转化率模型用于预测总进气量为13000 L / h的丙醛气泡塔工业装置。当有效液位约为7 000 mm时,可以满足工业设备设计转换率大于80%的要求。该目标可为工业工厂反应堆的设计提供基础。


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