hcl氧化固定床反应器二维模型验证与管径影响模拟分析 verification of two-dimensional model and analysis of tube diameter on performance of fixed bed reactor for hcl oxidation.pdfVIP

第３８卷第６期 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自然 科 学 版） Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．６ ２０１６年１１月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｎｏｖ． ２０１６ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７６２７．２０１６．０６．００７ ＨＣｌ 氧化固定床反应器二维模型验证 与管径影响模拟分析 １ １ １，２ １ １ １，２ 陈之翀 ，陈　 献 ，费兆阳 ，汤吉海 ，崔咪芬 ，乔　 旭 （１．南京工业大学化工学院，江苏 南京 ２１０００９； ２．南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 ２１０００９） 摘　 要：本文建立了ＨＣｌ催化氧化拟均相二维固定床反应器模型，通过单管实验验证模型的可靠性。 分别考察在 富氧及贫氧条件下管径对固定床反应器性能的影响，并在最大允许管径条件下，对操作参数进行灵敏度分析。 结 果表明：当反应管径增大时，由于径向传热能力的减弱，引起了显著的径向温度梯度，但在计算范围内，未出现明显 ＝ 的浓度梯度。 当ＨＣｌ与Ｏ 的流量之比（Ｆ（ＨＣｌ）／ Ｆ（Ｏ ）） ６和１时，反应器最大允许管径分别为４５ 和３２ ｍｍ，反 ２ ２ 应管入口温度和换热介质温度均不宜超过３８０ ℃，最佳ｍ／ Ｆ（ＨＣｌ）分别为４ ２２８和１９２３ ｇ ·ｍｉｎ／ ｍｏｌ，在此条件下， 每克催化剂上Ｃｌ 产率分别达到０３４和１０８ｇ／ ｈ。 ２ 关键词：拟均相二维模型；径向温度梯度；灵敏度分析 － － － 中图分类号：ＴＱ１２４４ 　 　 　 　 　 　 文章编号：１６７１ ７６２７（２０１６）０６ ００３９ ０８ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｕｂｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｉｘｅｄ ｂｅｄ ｒｅａｃｔｏｒ ｆｏｒ ＨＣｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ １ １ １，２ １ １ １，２ ＣＨＥＮ Ｚｈｉｃｈｏｎｇ ，ＣＨＥＮ Ｘｉａｎ ，ＦＥＩ Ｚｈａｏｙａｎｇ ，ＴＡＮＧＪｉｈａｉ ，ＣＵＩ Ｍｉｆｅｎ ，ＱＩＡＯ Ｘｕ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ⁃Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｔｗ