李海生[1]2001年在《微观混合对环己酮肟重排反应的影响》文中认为环己酮肟贝克曼重排是己内酰胺生产过程中的一个重要反应步骤，重排反应的好坏直接影响到己内酰胺的产量和质量。重排反应不仅是受反应动力学的控制，而且由于其反应速率极快，重排液粘度较大，微观混合对反应的影响不可忽略。本文的主要目的是通过对重排反应动力学和微观混合的研究，建立该反应的微观混合模型，为工业生产提供理论依据和指导。 全文主要分为两大部份，第一部分是重排反应的动力学模型的建立，第二部分是微观混合反应模型的建立。 环己酮肟重排反应是一典型的贝克曼重排反应。由于贝克曼重排反应的机理非常复杂，而且该反应速率极快，因此对其机理的认识很不一致。直接应用已有机理解释实际工业重排过程均不令人满意。 本文利用已有文献报道的低温反应数据，结合重排反应过程的特点和现象，作出合理的建设和简化，推导出6种可能的重排反应机理，利用最优化计算技术，经过模型筛选，确定了最佳的动力学模型。该模型不仅能很好的与文献数据相吻合，而且可以很好的解释工业重排过程中的现象。 通过对重排反应动力学的研究可以得知，在工业重排条件下，反应在2mS内即可完成。液相快速反应一般都受微观混合的影响，因此有必要考察微观混合对重排反应的影响。 本文第二部分应用片状结构模型理论，对工业重排反应在各个不同混合阶段的化学反应进行了分析和描述，将混合过程分为物料分散区、微观控制区和宏观控制区，每一个区域的物料分别处于完全离集、部分离集和最大混合状态。通过数学分析得知，在物料分散阶段只有少量的环己酮肟会反应掉，化学反应主要发生在微观控制阶段，反应不会延续到宏观控制区，从而指出该反应受微观混合控制。 应用第一部分的动力学模型和片状结构理论建立了相应的重 排反应微观混合片状模型。该模型表现为一组偏微分方程，其空。 间区域无限，通过分析，将该无限区域问题转化为一足够大的有 限区域问题。选用合适的计算方法（method ofline）对该模型进 行了求解。通过计算分析可知受微观混合的影响，实际发生反应 处的酸胎比均会在小于其宏观酸肘配比门．5）的条件下进行， 这种局部酸肪比的偏低，必然导致重排反应的局部恶化。应用该 模型可以定性和定量地考察实际工业重排过程中微观混合对反应 的影响，文中对影响微观混合的各个因素进行了模拟计算和探 讨。
刘国清, 袁霞, 吴剑, 罗和安[2]2011年在《环己酮肟Beckmann重排反应微观混合的数值模拟》文中进行了进一步梳理采用涡流卷吸-变形-扩散模型,结合反应动力学,对环己酮肟Beckmann重排反应微观混合进行了数值模拟,讨论了工业重排过程中关键工艺参数对反应和传质的影响。结果表明,重排反应过程受微观混合控制,从理论上解释了环己酮肟Beckmann重排最小理论酸量与实际生产值的差异。温度的上升有利于分子扩散的进行,但宏观上造成产品质量下降;反应混合器喷嘴直径适当的减小可提高微观混合的效果,有利于改善传质效果和保证成品质量。
朱炳, 马炯[3]2002年在《环己酮肟转位反应系统设计优化》文中研究表明通过对环己酮肟贝克曼重排反应器设计实例的分析,说明在完全混合反应器和活塞流管式反应器设计中,应着重考虑加料方式、停留时间等因素的影响关系。
高存刚[4]2002年在《甲苯法己内酰胺九级串联连续搅拌釜式反应器模型化研究》文中指出在详细文献调研的基础上,总结了前人关于己内酰胺生产的反应动力学信息。认为环己烷羧酸经中间体亚戊基烯酮进行亚硝化反应机理更为合理;对该反应网络进行了详细分析,最终认为预混合反应、亚硝化反应为二级反应更为合理,体系中游离的叁氧化硫、亚硝基硫酸的浓度直接影响反应进程。本文建立了两部分的反应器动态数学模型,包括有换热的全混釜反应器、带侧线进料的九级串联连续搅拌釜式反应器的模型。运用时间、空间分步离散以及经典的四阶Runge-Kutta(龙格-库塔)法来求解这两部分的数学模型。本文用C语言编制了反应器模拟程序,形成了完整的己内酰胺反应器模拟软件。模拟结果表明,模拟值与装置实际生产数据能较好吻合。利用开发的模拟软件,探讨了预混合反应中操作参数对反应的影响规律。认为反应压力对混合反应影响不大、混合温度和烟酸比例是关键。考察了九级串联全混釜反应器的进料量、反应温度、反应压力等操作参数对反应器特征的影响。认为操作压力对反应过程影响不大,反应温度和体系中亚硝基硫酸的量是控制反应进程,提高收率的关键因素。在详细模拟研究的基础上,本文提出了装置操作的适宜条件:预混合过程中发烟硫酸与环己烷羧酸混合比例0.35~0.4、反应温度控制在24℃左右较适宜;酰胺化反应器的反应温度72℃、常压下操作、适宜的物料比,能提高收率,减少副产物的形成。<WP=4>根据物料平衡、能量平衡和化学反应动力学原理建立的反应器动态数学模拟软件,能满足反应器动态模拟的需要。这些得到的技术信息,将为装置的优化生产和工艺技术改造指出方向。
参考文献：
[1]. 微观混合对环己酮肟重排反应的影响[D]. 李海生. 湘潭大学. 2001
[2]. 环己酮肟Beckmann重排反应微观混合的数值模拟[J]. 刘国清, 袁霞, 吴剑, 罗和安. 化工学报. 2011
[3]. 环己酮肟转位反应系统设计优化[J]. 朱炳, 马炯. 化工生产与技术. 2002
[4]. 甲苯法己内酰胺九级串联连续搅拌釜式反应器模型化研究[D]. 高存刚. 北京化工大学. 2002