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《對(duì)二甲苯氧化過(guò)程中燃燒消耗動(dòng)力學(xué)研究》由會(huì)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(kù)。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文對(duì)二甲苯氧化過(guò)程中燃燒消耗動(dòng)力學(xué)研究姓名：司馬堅(jiān)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：李希2003.3.1浙江太學(xué)碩士學(xué)位論文摘要：對(duì)二甲苯(Px)高溫液相催化氧化制對(duì)苯二甲酸(1A)是一重要的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，、該反應(yīng)以醋酸(HOAc)作為溶劑，醋酸鈷，醋酸錳作為催化劑，溴化物作為促進(jìn)劑，空氣為氧化劑，在180～224℃，10～25atm條件下進(jìn)行。反應(yīng)過(guò)程中，對(duì)二甲苯氧化生成的中間產(chǎn)物和溶劑醋酸由于各種原因會(huì)脫羧生成C02和脫羰基生成CO。7+本文針對(duì)現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)條件，詳細(xì)考察了三種不同工藝條件下多種因素：PX濃度，溫度，催化劑濃度和配比，水含量
2、，尾氧濃度對(duì)于CO。生成速率的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CO。的生成速率在反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)兩個(gè)極大值，并且隨著初始芳烴濃度的降低，CO。的生成速率反而增加，燃燒加劇。通過(guò)對(duì)主反應(yīng)機(jī)理的分析，我們認(rèn)為這主要是由于醛基在氧化過(guò)程中由于所需要的氫原子不足奪取醋酸羧基上的氫所致。在此基礎(chǔ)上，參照主反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型，我們用半經(jīng)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)型方程較好地?cái)M合了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高和催化劑濃度的增加，CO。的生成速率都會(huì)相應(yīng)增加，實(shí)驗(yàn)給出了燃燒反應(yīng)的活化能。溫度對(duì)于副反應(yīng)的影響略大于主反應(yīng)。在保持金屬離子總濃度不變的條件下增加鈷的濃度也會(huì)加劇燃燒。溴濃度的增加也會(huì)加大CO。的生成速率，但
3、整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中CO。的生成總量卻是下降的。水含量是影響燃燒反應(yīng)最重要的因素，水含量的稍微增加就能大大抑制燃燒消耗。燃燒消耗也會(huì)隨著尾氧濃度的升高而略有增加。本文得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及動(dòng)力學(xué)模型為對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)工藝的國(guó)產(chǎn)化和減耗增收提供了依據(jù)。V關(guān)鍵詞：對(duì)二甲苯；氧化，醋酸，。脫羧浙江太學(xué)碩士學(xué)位論文IIAbstractHigh-temperatureliquidphasecatalyticoxidationofp-·xylenetoproducepurifiedterephthalicacidisanimportantindustryprocesswhichoftencarr
4、iesoutati80—224℃and10-25atmbyusingcobaltacetate，manganicacetateandbromineascatalystanddioxygenasoxidant。Duringtheprocess，theintermediateproductoxidizedfromP·xyleneandsolventaceticacidaredecarboxylatedtOformcarbondioxideariddecarbonylated掘formcarbonmonoxidewhichiScalledburingreaction，弧is氌
5、esisconcentratesonthreemajorindustryprocessesandstudieshoWthefactorssuchastheP—xyleneconcentration，temperature，catalystconcentrationandratio，watercontentandoxygenconcentrationinventgasaffecttheburningreactionrate．TheexperimentsshowthatinthereactionthegeneratingrateofCOxhadtwomaximums，and
6、thelowerthereactantconcentraionis，thehigherthegeneratingrateofCOxwiltbe．DetailedanalysisondecarboxylationandPwxyleneoxidationmechanismsshowsthattheincreasedconcentrationoftrivalentmetalionsoxidized毋peroxideradicalsgreatlyenhancesthedecarboxylation，andtheeffectofabstractinghydrogenatomsfr
7、omthecarboxygroupofaceticacidwhenaldehydeisoxidizedresultsintheappearanceoftWOmaximumsontheCOxcurve．WithreferencetOthekineticmodelofP-xyleneoxidation。thefractionalkineticmodelofburingreactionwasdeveloped，whichiSusedtofitexperimentsdata．Itisfoundthattheburingratewillincrea
