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萘醌法固定床过氧化氢生产流程的改进与优化

目录

文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1萘醌法发展背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2过氧化氢工业生产现状概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3萘醌法固定床工艺研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4本课题研究目的与主要内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

萘醌法固定床过氧化氢生产原理及流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1关键反应机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2主要催化剂体系分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3常规固定床反应器构型与操作模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.4工厂实际生产流程描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

现有生产流程存在问题分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.1反应动力学限制与瓶颈．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.2催化剂失活与寿命挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3能源消耗与经济性瓶颈．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.4选择性控制与副反应抑制难题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.5反应器volumetric．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

工艺改进方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1催化剂性能提升策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.2反应器结构优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.3操作参数智能调控方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.4工艺流程结构调整探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.5余热回收利用强化措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

过程模拟与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.1模拟平台与模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.2基于模型的灵敏度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.3改进方案模拟效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.4经济性与技术可行性初步评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

实验验证与结果讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

6.1实验装置搭建与条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

6.2新材料的制备与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

6.3关键工序实验结果测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

6.4实验数据与模拟结果的对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

6.5改进效果综合评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

注意事项与实施建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

7.1工业化应用中的技术挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

7.2工艺放大与工程化考量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

7.3安全性与环保性考量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

7.4生产成本效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

8.1研究主要结论总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．