偏三甲苯液相空气氧化反应过程的模拟及研究

摘要

偏苯三酸是由偏三甲苯高温液相空气氧化制得的.此过程以醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,溴化物为促进剂,空气为氧化剂.为了充分掌握偏三甲苯氧化反应的机理和规律,为偏苯三酸生产技术的开发和设计提供依据.该文对偏三甲苯液相空气氧化生成偏苯三酸的动力学和反应器模型进行了深入地研究.首先,提出了偏三甲苯液相空气氧化为串、并联一级反应的简化模型.在固定催化剂浓度及溶剂比条件下,建立了偏三甲苯氧化及生成偏苯三酸的动力学方程.其次,以气液反应理论为基础,建立了偏三甲苯液相空气氧化间歇反应器的数学模型,并对小试及中试氧化反应器进行了计算机模拟,考察了空气进口流量、温度对反应的影响,模拟结果与现场实验数据基本相符.最后,建立了偏三甲苯液相空气氧化连续反应器的数学模型.完成了对连续反应过程的模拟计算,并考察了单釜及多釜串联氧化反应的效果,并对各釜氧化反应的温度条件和停留时间分配进行了模拟优化计算,得到了三釜串联适宜的氧化反应的工艺条件.该论文的研究结果为偏苯三酸连续生产工艺的技术开发和工艺设计提供了基础.

目录

文摘

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第一章引言

第二章文献综述

2.1几种国内外TMA生产工艺

2.2偏三甲苯液相空气氧化反应工艺简介

2.3气液反应宏观动力学模拟的基本研究方法

2.4影响反应的工艺条件

2.5气液反应的宏观动力学分类

2.6醋酸的损失

第三章偏三甲苯液相空气氧化动力学研究介绍

3.1试验部分

3.2反应动力学

第四章间歇反应器的模型、模拟与放大设计

4.1物理模型

4.2数学模型

4.3醋酸损失的粗算

4.4算法

4.5模拟计算结果

第五章连续反应器的模型、模拟与放大设计

5.1物理模型

5.2数学模型

5.3八田数

5.4算法

5.5模拟计算结果

第六章结论

参考文献

附录

发表论文和参加科研情况说明

致谢