糠醛氣相加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究及單管反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模擬.pdf

1、該文采用的催化劑是該課題組開(kāi)發(fā)的CuO/SiO2超細(xì)環(huán)境友好催化劑.在糠醛氣相加氫反應(yīng)中,該催化劑可在不同的反應(yīng)條件下分別高活性、高選擇性制取糠醇和2-甲基呋喃.在前期催化性能測(cè)試及結(jié)構(gòu)表征的基礎(chǔ)上,該文進(jìn)行了糠醛氣相加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究及單管反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模擬.采用固定床等溫積分反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究,用MATLAB對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,求得動(dòng)力學(xué)模型參數(shù).(1)糠醛加氫制糠醇本征動(dòng)力學(xué)研究表明:反應(yīng)溫度在383K~413K之間;催化劑

2、裝填量在4.0~5.5g范圍內(nèi);接觸時(shí)間小于10s時(shí);外擴(kuò)散的影響被消除.當(dāng)催化劑的粒度小于0.7mm時(shí),內(nèi)擴(kuò)散的影響被消除.(2)采用顆粒為Φ1.5×2mm左右的催化劑7.0g進(jìn)行了糠醛氣相加氫制糠醇宏觀(guān)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究.(3)在催化劑為直徑為Φ1.5×2mm左右的圓柱狀催化劑6.5g;溫度為483K~513K;氫醛比為4.5~6;接觸時(shí)間為4~10s,糠醛液相流量為1.8~3.6ml/h的條件下進(jìn)行了糠醛氣相加氫制2-甲基呋喃反應(yīng)動(dòng)力

3、學(xué)研究.在動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上,該文對(duì)糠醛在Cu/SiO2催化劑上加氫分別制糠醇和2-甲基呋喃單管反應(yīng)器模擬進(jìn)行了初步研究.建立了一維數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用MATLAB語(yǔ)言采用Runge-Kutta法對(duì)建立的微分方程組進(jìn)行數(shù)值求解.(1)在糠醛氣相加氫制糠醇反應(yīng)中,重點(diǎn)對(duì)反應(yīng)器軸向溫度分布進(jìn)行了模擬分析.通過(guò)改變氫醛比、入口溫度及催化劑負(fù)荷測(cè)定了糠醛的轉(zhuǎn)化率及糠醇的收率,并與模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.(2)在糠醛氣相加氫制制2-甲基呋喃反應(yīng)中,進(jìn)行了單