丙烯氨氧化循环流化床反应器数学模型.docxVIP

丙烯氨氧化循环流化床反应器数学模型3魏飞胡永琪赖志平金涌俞芷青(清华大学化学工程系,北京100084)摘要在修正现有丙烯氨氧化反应网络的基础上,采用一维扩散模型对丙烯氨氧化合成丙烯腈循环流化床提升管反应器进行了模拟计算,得到了反应产物轴向浓度分布和操作条件对丙烯腈收率的影响,考察了返混对丙烯腈收率的影响和循环流化床作为丙烯腈合成反应器的效果。关键词循环流化床丙烯腈反应器模型返混丙烯氨氧化合成丙烯腈(AN)是一个典型的快速强放热的烃类选择性氧化反应,产品丙烯腈是连串反应的中间生成物。传统的湍动流化床反应器以其良好的传热传质性能和易于控温等优点,用于丙烯氨氧化合成丙烯腈工业生产已有几十年的历史。但是,由于湍动流化床中操作气速较低,气体和固体的返混相当严重,接近于全混釜,易于导致丙烯腈的过度氧化和收率降低,气固接触不够充分,生产强度低,过宽的气体和固体停留时间分布使得反应进度难以控制等缺点,限制了丙烯腈生产技术的进一步发展。近年来研究较为活跃的快速循环流化床是一种在高气速下操作的流化床反应器1,2。该反应器中气固流动接近平推流,返混程度大幅度减小;气体和固体为无气泡接触,改善了气固接触效果,从而可提高反应器的生产强度,更适合于丙烯腈合成反应。本文在丙烯氨氧化反应动力学研究的基础上,采用一维扩散反应器模型对循环流化床提升管反应器进行模型计算,并对平推流、全混流和循环流化床提升管等三种反应器