基于CFD的微反应器合成硝酸异辛酯压降研究

摘要

首先以小试微反应器确定了纯度达到99.6%的硝酸异辛酯的工艺路线:总流量60 mL/min泵入恒温20℃的反应器内,其中混酸组分的质量分数是ω(硫酸)∶ω(硝酸)∶ω(水)=65%∶29%∶6%,n(醇)∶n(硝酸)=1∶1.3。其次结合FLUENT软件和实验数据得到了小试微反应器内压降与流量的方程,经检验其误差在6.4%。然后在工业生产的结构上模拟了多组低于生产流量的案例并得出压降与流量的方程,该方程计算出的生产压降与CFD结果误差在1.16%。最后根据小试微反应器的结果推导出工业生产时的压降流量方程并计算出生产时总进料为10.84 L/min时的压降为13.886 MPa。这种计算方案为实验室连续化合成放大到工厂生产提供了一定的指导意义。