丙烯腈气体与氢氧化钠溶液反应动力学.pdfVIP

第24卷第1期 化学反应工程与工艺 Vol24．NO1 ChemicalReaction and 2008年2月 EngineeringTechnology Feb．2008 文章编号：1@Ol--7631(2008)01--089--03 丙烯腈气体与氢氧化钠溶液反应动力学 王家荣 (宁波工程学院化工学院，浙江宁波315016) 摘要：研究了鼓泡反应器中丙烯腈气体与氢氧化钠溶液的吸收反应过程．实验考察了丙烯脯气体在反应 液中停留时问、反应温度及氧氧化钠溶液浓度对反应的影响，得到了该反应速率方程．其气液反应速率与 丙烯腈气体浓度的1次方成正比，与NaOH溶液浓度的0．5次方成正比，反应活化能Ea值为36kJ／tool， S--I． 指前因子^o值为3．95×105 关键词：丙烯腈：氨氯化钠；吸收；反应动力掌 中圈分类号：，【701 文献标识码：A 丙烯腈废气是一种高毒性、具有特殊气味的挥发性有机污染物(VOCs)，我国在《大气污染物 综合排放标准》(GBl6297—1996)中规定了丙烯腈气体最高允许排放浓度不得超过26mg／Nm3，因此 开展丙烯腈废气治理研究具有十分重要意义。丙烯腈废气的治理目前主要采用催化燃烧法和生物处理 法。李淑莲等[11以非贵金属Cu-Mn氧化物为活性组分，ZrO。作辅助活性组分的催化剂，进行了净化 丙烯腈废气的研究；孙欣欣等也对丙烯腈废气催化燃烧催化剂进行了研究[23；陈根有等[3]对丙烯腈的 000 最大生化去除速率进行了报道。但是，当丙烯腈的浓度较高(如2 mg／Nm3)时，生物处理方法 不能达到良好的处理效果；催化燃烧方法除要使用专用催化剂和助烧燃油外，工艺操作要求较高，若 操作不当，容易发生爆炸事故。而且丙烯腈的化学性质比较活泼，在加热和酸碱作用下易与水发生水 解反应，因此，开展丙烯腈气体在氢氧化钠溶液中的化学反应动力学研究，具有重要的现实意义，可 为化学吸收法治理丙烯腈废气的工程设计提供有关依据。 1 实验部分 1．1实验装置和方法 实验装置由废气配制、鼓泡反应器和浓度检测 3个部分组成，见图1。废气采用动态鼓泡法配制， 钢瓶出来的氮气经减压阀减压后，通过硅胶干燥 管，以脱除水分，然后经校准的转子流量计计量后 分成两路，一路鼓人丙烯腈液体罐(恒温水浴保 温)，带出一定量的丙烯腈气体，再在气体混合罐 图1丙烯腈化学吸收反应动力学装置 与氮气混合，配制成一定浓度的反应气体。鼓泡反 Kinetics of Fig．1 equipmentsacrylonitrileadsorption 应器直径为20mm，高度分别为100，75，50和 l2一silica tubeI 3一rotameterI 1-N2cylinder geldrying tankI mixerl6～9一reactors 25mm，一定流量和浓度的丙烯腈气体分别通人4 4一acrylonitrileliquid 5一gas 收稿日期：2007—10-08；修订日期：2007-12-04 en 作者简介：王家荣(1963一)，男，副教授．E-maillhgwjr@nbuc 万方数据 90 化学反应工程与工艺 2008年2月 个鼓泡反应器底部，反应器内