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《探析對二甲苯氧化鼓泡塔反應(yīng)器的模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、》天洋大鏨女{T1ANJINUNlVERSITY95碩士學(xué)位論文學(xué)科專業(yè)：絲堂王莖作者姓名：—旦量蔓——指導(dǎo)教師：縣海洪叢窒量天津大學(xué)研究生院2006年2月中文摘要精對苯二甲酸(P1'A)是生產(chǎn)聚酯的重要原料，它的工業(yè)生產(chǎn)主要采用由對二甲苯(Px)液相空氣氧化生成的粗對苯二甲酸(c1IA)，然后進(jìn)一步加氫精制而成，氧化反應(yīng)器是其生產(chǎn)中最重要的設(shè)備。論文主要對帶脫水段的鼓泡塔式反應(yīng)器進(jìn)行了分析，建立了氧化反應(yīng)器的模型，完成了反應(yīng)器的模擬。研究過程首先對反應(yīng)器中的液相空氣氧化反應(yīng)進(jìn)行了分析，結(jié)合氣液反應(yīng)的理論，計算了該反應(yīng)的宏觀反應(yīng)動力學(xué)特征數(shù)，結(jié)果表明，PX氧化反應(yīng)屬于慢反應(yīng)類型，反應(yīng)主
2、要在液相主體中完成，反應(yīng)不增強(qiáng)傳質(zhì)。對鼓泡塔反應(yīng)器的傳遞性質(zhì)進(jìn)行了分析，根據(jù)實(shí)際情況將鼓泡塔內(nèi)的氣相分為兩種不同的類型：大氣泡和小氣泡，也稱雙級氣泡，并在此基礎(chǔ)上給出了鼓泡塔主要參數(shù)的關(guān)聯(lián)式。對鼓泡塔反應(yīng)器反應(yīng)段流體的流動狀況進(jìn)行了分析，液固相返混劇烈，視為理想全混流，氣相按雙級氣泡分析，大氣泡的上升速度快，停留時間短，視為理想活塞流；小氣泡上升速度慢，夾帶在液固相中同它們一樣視為全混流。在流動模型宏觀動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上建立了反應(yīng)段的數(shù)學(xué)模型，并編制了相應(yīng)的計算機(jī)程序。對脫水段利用AspenPlus工具軟件進(jìn)行了模擬，然后實(shí)現(xiàn)了兩段模型的連接，完成了整個反應(yīng)器的模擬，模型的計算值與工業(yè)
3、值相吻合。在上述理想模型的基礎(chǔ)上，考慮流體流動的非理想性，建立了反應(yīng)器的軸向擴(kuò)散模型，模型計算值與工業(yè)數(shù)據(jù)相符合。結(jié)果表明，干空氣在塔底進(jìn)入后，溶劑醋酸和水急劇蒸發(fā)，導(dǎo)致反應(yīng)器底部溫度比頂部低，除了PX濃度在加料位置處有個峰值外，液相中其他組分的分布相當(dāng)均勻，氣相中的氧濃度沿塔高呈遞減的分布，氣相中其他組分在鼓泡塔的大部分區(qū)域都比較均勻。關(guān)鍵詞：對二甲苯對苯二甲酸氧化反應(yīng)鼓泡反應(yīng)器模擬ABSTRACTPurifiedterephthalicacid(PTA)istheimportantfeedstockinproductionofpolyester．Intheindustrialpro
4、cess，crudeterephthalicacid(CTA)isproducedbyp-xylene口X)liquidphaseoxidation謝t11air．ThenCTAispurifiedbyhydrogenationobtainingpurifiedterephthalicacid．Theoxidationreactorisoneofthemostimportantequipmentsinthewholeprocess．Thebubblecolunmoxidationreactor、啊thadehydrationcolumnWaSstudiedinthispaperandt
5、hemodelofoxidationreactorWaSdeveloped．First,thereactionofP—xyleneoxidationwasanalyzed．BaSedonthetheoryofgas·liquidreaction,thefeaturenumberofmacrokineticswascalculated．111eresultsshowthattheoxidationreaction，aslowone，mainlyhappenedinthemainbodyofliquidphase．ThereactioninfluencedthegaS—liquidmaSs
6、transferslightly．AlsothetransmissionpropertiesofthebubblecolumnWerestudied．Accordingtothebubblesizedistribution,thegaSphaseinthechum-turbulentregimeCanbeseparatedintotwoclaSses：largebubblesandsmallbubbles．Correlationsfortheestimationoffluiddynamicsparameterswereemployedusingtwo—bubbleclassesmode
7、l．TheflowfieldinbubblecolumnWasinvestigated．BackmixingWasstrongintheslurryphasesotheslurryphasecallberegardaswell-mixing．Largebubblestraveledupthroughthecolumnathighvelocitieswhichresultsshortresidencetime，inamoreorlessplug—
