撞擊流反應(yīng)器用于醇解法合成碳酸乙烯酯的工藝研究.pdf

1、本文首先利用工業(yè)品級的尿素與乙二醇在250mL的玻璃反應(yīng)器中合成碳酸乙烯酯（EC），通過大量的實驗研究得到了合成反應(yīng)的最佳工藝條件：在常壓下，反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)時間為6h，催化劑用量為尿素用量的4％，尿素和乙二醇的摩爾比為1:1.5。在此工藝條件下，碳酸乙烯酯的收率可達到94.59%。在取得小試的最佳合成條件后，進一步進行放大試驗研究，分別在10L的普通反應(yīng)釜和10L的撞擊流反應(yīng)器中。通過對比發(fā)現(xiàn)在同等反應(yīng)條件下，撞擊流反應(yīng)器中產(chǎn)

2、物的收率為90%，要明顯高于普通反應(yīng)釜中的85.92%。同時，降低反應(yīng)溫度至140℃，減少催化劑用量為尿素用量的3%的條件下，在撞擊流反應(yīng)器中產(chǎn)物的收率也能達到85.78%。由實驗結(jié)果可知：撞擊流反應(yīng)器在強化相間傳遞過程等方面具有優(yōu)越的性能。此外，由于碳酸乙烯酯易分解，分解產(chǎn)物為環(huán)氧乙烷和二氧化碳，于是本文還對時候加入催化劑、碳酸乙烯酯的溶液起始濃度以及溫度對碳酸乙烯酯的分解速率影響進行了初步探討。
　　由于撞擊流反應(yīng)器的可視化程

3、度不高，本文還對撞擊流反應(yīng)器中流體的混合性能進行了數(shù)值模擬實驗研究。在進行大量的對比和對實驗的條件進行分析后，我們采用了由德國CD-adapco公司生產(chǎn)的STAR-CD軟件來進行立式循環(huán)撞擊流反應(yīng)器的數(shù)值模擬，并在兩個方面著重進行了模擬探討：首先在不同的轉(zhuǎn)速情況下，模擬穩(wěn)定狀態(tài)下恒定流對撞的情況，并得出該情況下撞擊流反應(yīng)器中壓力場和速度場的分布情況；然后分析討論為后期的反應(yīng)器的設(shè)計提供一定的參考。
　　撞擊流反應(yīng)器用于醇解法合成碳