基于醋酸甲酯水解催化精馏工艺中试过程研究

《基于醋酸甲酯水解催化精馏工艺中试过程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学博士学位论文醋酸甲酯水解催化精馏工艺中试过程研究姓名：吴燕翔申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：谭天恩;王良恩19990501浙江大学博士学位论文摘要本论文在小试工作的基础上，对醋酸甲酯水解催化精馏工艺进行了中试研究，以考察设备放大效应对催化精馏过程的影响，为工业化设计提供依据。主要研究内容如下：1、在直径为200ram的现场中试塔上进行了实验。系统的实验结果表明，工业现场的醋酸甲酯水解催化精馏塔醋酸甲酯应扶反应段顶部而不是从反应段底部进料。酯从反应段顶部进料比从反应段底部进料水解率平均可提高了7．89个百分点。根据催化荆包内传质过程分析和催化精馏过

2、程模拟计算的结果．将催化剂包直径增大一倍，同时增加反应段高度，在较小的回流进料比(小于2)和较高的空速(大于固定床水解工艺空速)的条件下获得了较高的水解率(大于50％)。2、为了满足过程模拟和设计计算的需要，。在实验室直径为53ram的塔上测定了汽液里逆流状态的催化剂包的传质特性数韬，I结果如下：液周传质系数：＼～Jn：0．1618ReL0．2191Ren-0．4782气膜传质系数液膜传质系数气液有效比表面积．％=2．614×10-3Re：”Re少蹴5观=1．576Re“-“”Rc笋“&：5旦：0．278Re?24口．催化荆床层动持液量：inzd：6．074一1．

3、353G+(o．257一o．44G)InL(Ⅲ催化剂体颖)，—一一3、在间歇式恒温全混反应器中，测定了SK-1A离子交换树脂催化下的醋酸甲酯水解反应动力学。动力学方程可表达为：．r=m(k+CACB一七一CcCD)，f其中正逆反应速率常数为＼k+=3．1809x10～exp(一7149．3／T)(m6／t001．s·g(eat))女一=4．5556×J0一exp(．--6656．5／T)(m。／tool-s·g(caO)设计了能较客观反映醋酸甲酯水解催化精馏塔内流体力学行为的循环间歇式实验装置，测定了在液体喷淋密度为7．87×10屯142x104(ITt3，m2s

4、)、水酯比为0．5~2的条浙江大学博士学位论文件下的宏观动力学，得到了催化剂包效率因子经验关联式为7／包=O463+298．8L一01291nR。4、对催化荆包内的传质和反应过程进行了分析．提出了一个二维的催化剂包传质模型痧6№结果表明，催化剂包效率因子是反映催化剂颗粒润湿程度的润湿率矿。和反映催化剂包内浓度不均匀造成的催化效率下降的∥c两者的乘积其中对模流速实验叩包=玎s。叩c醋酸甲酯水解率和催化精馏塔内温度分布的模拟计算结果与中试实验测定结果吻合较好．表明模拟结果是可靠的。对不同工艺条件卞摧化精馏过程的模拟计算表明回流进料比对醋酸甲酯水解率影响不大，从而得出了

5、增大回流进料比不能有效强化醋酸甲酯水解的催化精馏过程的结论；同时得出增大催化剂包的直径对催化精馏过程传质、模型、催化剂包、效率因子、温度分布、离子交换树脂、传质系数浙江大学博士学位论文AbstractTheprocessofthecatalyticdistillationhydrolysisofmethylacetatewasstudiedinapilotplantonthebusisoftheexperimentsinlaboratory，Themainworksare邵follows：1．Theexperimentswerecarriedoutinacolum

6、nof200mmdiameterTheexperimentalresultsdemonstratethatthemethylacetateshouldfedatthetopofreactionzoneinsteadofatthebottom．TheconversionofthemethylacetatefeedingatthetopWas7．89percenthigherthanthatfeedingatthebottom．Accordingtotheanalysisofthemasstransferwithinthecatalystcapsuleandthesi

7、mulationresultsofthecatalyticdistillationprocess，thediameterofthecatalystcapsulewasdoubledandtheheightofreactionzoneofthecolumnwasalsoincreased．Afterthesechanges，higherconversionofmethylacetate(highterthan50呦canbeachievedevenatalowerratioofrefluxtofeed(1essthan2)andahi曲erspacevelocity

8、(high