连续操作釜式反应器与连续操作管式反应器比较

实验三 连续搅拌釜式反应器液相反应的动力学参数测定一、实验目的连续流动搅拌釜式反应器与管式反应器相比较，就生产强度或溶剂效率而论，搅拌釜式反应器不如管式反应器，但搅拌釜式反应器具有其独特性能，在某些场合下，比如对于反应速度较慢的液相反应，选用连续流动的搅拌釜式反应器就更为有利，因此，在工业上，这类反应器有着特殊的效用。

对于液相反应动力学研究来说，间歇操作的搅拌釜式反应器和连续流动的管式反应器都不能直接测得反应速度，而连续操作的搅拌釜式反应器却能直接测得反应速度。

但连续流动搅拌釜式反应器的性能显著地受液体的流动特性的影响。

当连续流动搅拌釜式反应器的流动状况达到全混流时，即为理想流动反应器——全混流反应器，否则为非理想流动反应器。

在全混流反应器中，物料的组成和反应温度不随时间和空间而变化，即浓度和温度达到无梯度，流出液的组成等于釜内液的组成。

对于偏离全混流的非理想流动搅拌釜式反应器，则上述状况不复存在。

因此，用理想的连续搅拌釜式反应器（全混流反应器）可以直接测得本征的反应速度，否则，测得的为表观反应速度。

用连续流动搅拌釜式反应器进行液相反应动力学，通常有三种实验方法：连续输入法、脉冲输入法和阶跃输入法。

本实验采用连续输入的方法，在定常流动下，实验测定乙酸乙酯皂化反应的反应速度和反应常数。

同时，根据实验测得不同温度下的反应速度常数，求取乙酸乙酯皂化反应的活化能，进而建立反应速度常数与温度关系式（Arrhenius formula ）的具体表达式。

通过实验练习初步掌握一种液相反应动力学的实验研究方法。

并进而加深对连续流动反应器的流动特性和模型的了解；加深对液相反应动力学和反应器原理的理解。

二、实验原理1．反应速度 连续流动搅拌釜式反应器的摩尔衡算基本方程： dtdn dV r F F A vA A AO =---⎰)(0 （1） 对于定常流动下的全混流反应器，上式可简化为0)(=---V r F F A A AO （2） 或可表达为VF F r A AO A -=-)( （3） 式中；AO F ——流入反应器的着眼反应物A 的摩尔流率， 1-⋅s mol ；A F ——流出反应器的着眼反应物A 的摩尔流率， 1-⋅s mol ；)(A r -——以着眼反应物A 的消耗速度来表达的反应速度，13--⋅⋅s mmol ；由全混流模型假设得知反应速度在反应器内一定为定值。

浅析EVA 管式法及釜式法工艺对比及前景展望刘阳龙,苏贵仁,程明浩(中化泉州石化有限公司,福建泉州362103)摘要:阐述了国内外管式法和釜式法生产EVA 的技术路线,并着重从生产工艺、投资成本及产品牌号等方面进行对比分析,并依据目前国内EVA 产品消费结构及市场前景等,结合EVA 装置规划建设的现状提出建议。

关键词:EVA ;管式法;釜式法;对比;前景文章编号:1006-4184(2019)0苑-0030-04收稿日期:2019-04-18作者简介:刘阳龙(1990-),男,硕士,助理工程师,主要从事乙烯下游聚烯烃装置方面的生产及研究。

E-mail :liuyang ⁃long@ 。

0前言乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-VinylacetateCopolymer ,EVA )是由乙烯和醋酸乙烯两种单体共聚反应制得,是继高密度聚乙烯(HDPE )、低密度聚乙烯(LDPE )和线性低密度聚乙烯(LLDPE )之后,第四大乙烯系列聚合物[1-2]。

1938年英国帝国化学公司(ICI )申请了专利,介绍了乙烯和醋酸乙烯共聚反应,1946年美国杜邦公司(DuPont )也申请了专利,但是工业化时间很晚,直到1960年才由杜邦公司采用高压法工艺投产。

经过半个世纪的发展,EVA 生产逐渐分成两条路线,一条路线是采用高压管式法工艺,可生产VA 含量20%以内的EVA 产品,该技术主要是朝着大型化方向发展,目前最大的高压管式法技术单线能力达到40万t/a ;另一条路线采用釜式法工艺,主要生产高VA 含量的EVA 产品,目前VA 含量最高可达45%,装置单线能力最高15万t/a 。

下面我们将EVA 管式及釜式工艺在生产工艺、投资成本及产品牌号方面做简要对比。

1生产工艺对比国内目前EVA 树脂均采用高压法连续本体聚合工艺生产,但根据反应器的不同,分为管式法和釜式法两种工艺,国内管式与釜式工艺比例为4∶1。

高压管式法主流工艺有Lupotech T 、SABIC 公司的CTR 工艺、ExxonMobil 工艺;高压釜式法工艺有Enichem 釜式法工艺、ExxonMobil 釜式法工艺和ICI 高压釜式工艺、Lupotech A 高压釜式法[3-4]。

反应工程简答题1、釜式反应器与管式反应器的区别釜式反应器：1.反应器中物料浓度和温度处处相等，并且等于反应器出口物料的浓度和温度。

2.物料在反应器内停留时间有长有短，存在不同停留时间物料的混合返混程度大。

3反应器内物料所有参数如浓度，温度等都不随时间变化，从而不存在时间这个变量。

管式反应器：1.在正常情况下，它是连续定态操作，在反应器的各个径向截面上，物料浓度不随时间变化。

2.反应器中各处浓度未必相等，反应速率随位置变化。

3.由于径向具有严格均匀的速度分布，也就是在径向不存在浓度变化，所以反应速率随空间位置的变化将只限于轴向。

2、中间试验的目的及作用中间试验，是指在控制系统内或者控制条件下进行的小规模试验3、物理吸附及其特点吸附剂为所有固体，吸附物为低于临界温度的气体，温度范围通常低于沸点温度活化能第，吸附时小于10KJ∕mol.吸附热为8到25KJ∕mol，很少超过冷凝热。

覆盖度为多层吸附。

选择性无，可在全部表面上吸附。

吸附可逆。

4、化学吸附及其特点吸附剂为一些固体，吸附物是一些化学上起反应的气体，可超过沸点温度。

活化能高，吸附热通常大于80KJ∕mol。

覆盖度单层吸附或者不满一层，具有选择性，只有表面上一部分发生吸附，吸附为不可逆。

5、间歇釜式反应器的操作特点答：反应物料一次性投入反应器内，在反应过程中，不再向器内投料，也不出料，待达到反应要求的转化率后，一次性出料，每批操作所需生产时间为反应时间与非生产性时间之和，非生产性时间包括加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间。

6、连续釜式反应器的操作特点答：全混流反应器是连续操作的釜式反应器，在稳定的操作情况下，反应器内的流动满足全混流的假设，即在反应器内部各处温度和浓度是均匀的，而且和出口值相等，在等温操作条件下，反应器内的温度、浓度既不随时间变化，也不随位置变化。

7、管式反应器的操作特点答：活塞流反应器是一种连续操作的反应器。

当物料通过反应器时，同一截面上的流体流速相同，反应器内的物料，经过反应器的停留时间都相同。

Kao7。

流体动力过程是指遵循流体力学规律的过程，它涉及泵、压缩机、风机、管道和阀门等过程设备与元件。

流体是气体和液体的总称，包括哪几个方面的性质?答：1）流动性：切应力作用下流体会变形，且无恢复原状的能力。

2）压缩性：温度不变时,流体的体积随压力增大而缩小的性质3)膨胀性:压力不变时,流体的体积随温度升高而增大的性质4）黏性：运动的流体，在相邻的流层接触面上，形成阻碍流层相对运动的等值而反向的摩擦力。

反应了流体在运动状态下抵抗剪切变形速率的能力,它是运动流体产生机械能损失的根源。

1。

产品的分类1）社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类，即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品（国际标准化组织,ISO/DIS9000：2000）。

2）所谓“流程性材料”是指以流体（气、液、粉体等）形态存在的材料。

3）过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。

2.制造业的划分，按照“技术特征” 可将制造业分为哪两类?1）一类是以物质的化学、物理和生物转化，生成新的物质产品或转化物质的结构形态，多为流程性材料产品，产品计量不计件，连续操作，生产环节具有一定的不可分性,可统称为过程工业（过程制造业),如涉及化学资源和矿产资源利用的产业（石油化工、冶金)等；2）另一类是以物件的加工和组装为核心的产业，根据机械电子原理加工零件并装配成产品，但不改变物质的内在结构，仅改变大小和形状，产品计件不计量，多为非连续操作，这类工业可统称为装备制造业.3)二者关系：过程制造业为装备制造业提供原材料,同时装备制造业为过程制造业提供制造装备3.过程工业包含的基本过程：1）流体动力过程:遵循流体力学规律的过程，涉及泵、压缩机、管道、阀门等。

2）热量传递过程：遵循传热学规律的过程，涉及换热器.3）质量传递过程：遵循传质规律的过程，涉及干燥、蒸馏、浓缩、萃取.4)动量传递过程:遵循动量传递及固体力学规律的过程，涉及固体物料的输送、粉碎、造粒等。