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<二氯丙烷的性能受多种因素的共同影响>
  

  由于二氯丙烷的性能受多种因素的共同影响,如催化剂活性、膜分离性能、操作条件等,这些因素彼此关联,难以通过实验手段对各参数对二氯丙烷中二氯丙烷反应性能的影响规律进行研究。因此,建立模型对二氯丙烷内的二氯丙烷反应过程进行模拟分析是十分必要的。目前,二氯丙烷中二氯丙烷反应的模拟研究,多数都是基于致密的Pd及Pd合金膜来开展的s,la,19,关于多孔二氯丙烷内的二氯丙烷反应模拟研究相对较少。本文对多孔透氢二氯丙烷内的二氯丙烷反应进行了理论模拟研究,详细考察了催化剂性能、透氢膜性能和操作条件对二氯丙烷性能的影响,并与Pd二氯丙烷的性能进行了比较,以期为多孔透氢二氯丙烷用于二氯丙烷反应的高效强化提供相应的技术指导。反应器内的二氯丙烷反应的模拟研究基于以下几个假设z:(1)不考虑过程中发生的副反应;(2)整个过程稳态运行;3)进料钡1和透过侧气体流动都是平推流;(4)仅在进料侧催化剂上发生反应,且反应器内温度恒定;(5)忽略二氯丙烷轴向上的压降;(6)气体渗透无浓差极化的影响。二氯丙烷二氯丙烷数学模型如图1所示,二氯丙烷中进料侧和透过侧每种组分的摩尔流率可以表示为:其中F和Q,分别是进料钡1和透过侧i组分的摩尔流率;x,和Y,表示相应的摩尔分数;:表示二氯丙烷轴向位置;P,表示i组分的渗透率;v,表示i组分的化学计量数;wca,和、分别表示单位长度二氯丙烷中催化剂的负载量和膜面积;pn和p,分别表示进料钡1和透过侧总压;R表示二氯丙烷脱氢反应速率。基于表1中的无量纲数可将方程(1)和(2)进一步转化为无量纲方程(3)和(4):其中f和R,分别表示进料4h1和透过侧i组分无量纲流率,可用Runge-Kutta法对屯在(0-1)的取值范围内进行积分求解;R和pr分别表示无量纲反应速率和反应压力,R对应于进料侧反应速率R与最大反应速率Rm二之比;Da定义为最大反应速率Rm二与膜组件中催化剂质量Wca,的乘积与二氯丙烷进料摩尔流率之比;B为氢气渗透率与二氯丙烷进料摩尔流率之比,其数值越大表明膜的渗透通量越高;aHzl定义为氢气的渗透率与组分i的渗透率之比,其数值越大,意味着膜的选择性越高。多孔膜对H:与C3H6,C3Hs的高效分离主要基于膜的超细孔径对H:分子的筛分作用,而C3H和C3Hs主要通过膜内的少量缺陷进行渗透。由于膜内缺陷的平均孔径一般要远大于C3H和C3Hs的分子尺寸,因此可认为CH和C:Hs在膜内的扩散为努森扩散。www.zbdongtong.com

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