Высокоселективный синтез 1,2-дихлорэтана в газлифтном реакторе прямого высокотемпературного жидкофазного хлорирования этилена

• Автор: Новицкий, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
1 АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИННЕЗА ДИХЛОРЭТАНА
ЖИДКОФАЗНЫМ ХЛОРИРОВАНИЕМ ЭТИЛЕНА
1Л Анализ условий проведения процесса
1Л Л Химизм основной и побочных реакций
1 Л.2 Катализ хлорирования этилена
1Л.З Особенности галогенирования в присутствии кислорода
1Л .4 Основные факторы, влияющие на селективность
1Л.5 Выводы
1.2 Анализ конструктивных особенностей существующих реакторов
1.2.1 Барботажные реакторы
1.2.2 Газлифтные реакторы
1.2.3 Реакторы с принудительной циркуляцией
1.2.4 Выводы
1.3 Гидродинамические характеристики газожидкостных процессов
1.3.1 Режимы течения двухфазных потоков
1.3.2 Г азосодержание
1.3.3 Циркуляция жидкости и продольное перемешивание
1.3.4 Выводы
1.4 Массообменные процессы в газожидкостных реакторах
1.4.1 Фазовое равновесие при физической абсорбции
1.4.2 Фазовое равновесие при хемосорбции
1.4.3 Кинетика хемосорбции этилена раствором хлора в дихлорэтане
1.4.4 Выводы
1.5 Устройства диспергирования газа в жидкости
1.5.1 Барботаж
1.5.2 Струйное истечение газа в жидкость. Эжектор
1.5.3 Выводы
1.6 Выводы и постановка задач исследования
2 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОСТИ В РЕАКТОРЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ЖИДКОФАЗНОГО ХЛОРИРОВАНИЯ ЭТИЛЕНА
2.1 Определения и допущения
2.2 Определение селективности из материального баланса по ДХЭ
2.3 Определение селективности из материального баланса по хлористому водороду
2.4 Погрешность определения селективности
3 ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОГО РЕАКТОРА СИНТЕЗА ДИХЛОРЭТАНА
3.1 Описание экспериментальной установки
3.2 Средства измерения и контроля
3.2.1 Контроль параметров режима
3.2.2 Аналитический контроль
3.3 Методика проведения экспериментов
3.4 Результаты экспериментов и их анализ
3.4.1 Сравнение сверхзвукового и дозвукового сопел
3.4.2 Влияние производительности эжектора и удельного расхода реагентов к поперечному сечению на селективность
3.4.3 Оптимальные конструктивные параметры эжектора
3.4.4 Объем зоны абсорбции хлора
3.4.5 Результаты исследования кинетики хемосорбции этилена
3.4.6 Выводы по результатам экспериментальных исследований
4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГАЗЛИФТНОГО РЕАКТОРА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ХЛОРИРОВАНИЯ ЭТИЛЕНА
4.1 Методика расчета и математическая модель газлифтного реактора
4.2 Адекватность математической модели реактора
5 РАЗРАБОТКА РЕАКТОРА СИНТЕЗА ДИХЛОРЭТАНА
5.1 Анализ основных недостатков эксплуатируемого реактора
5.2 Разработка нового промышленного реактора синтеза дихлорэтана
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

(1.17)
С(ну + иу.) + кип
где С - параметр, характеризующий распределение газосодержания по сечению реактора; ип - скорость всплытия одиночного пузыря в неподвижной жидкости; к - коэффициент, зависящий от реологических свойств газа и жидкости.
Рисунок 1.7 - Газосодержание в восходящем потоке (вода - воздух) в трубе, диаметром 50 мм при следующих значениях иг, м/с [58]:
1-0,8; 2 -1,4; 3-1,6;
В работе [59] теоретическим расчетом показано, что значение коэффициента С находится в диапазоне от 1 до 1,5 в зависимости от характера изменения (рг по сечению барботажной трубы, а произведение кип трактуется как дрейфовая скорость газа в данном сечении трубы.
Частным случаем уравнения (1.17) является уравнение Арманда [59], в котором к = 0 и С = 1,2:
срг =0
. (1.18)
117 УУЖ
Это уравнение было получено при исследовании движения водовоздушных смесей в горизонтальных трубах. По мнению Арманда при изменена
нии р
от 0,2 до 0,9 уравнение (1.18) справедливо для случая вер-
тикальных труб любого диаметра. Позднее Телетовым [60] было показано, что ощутимое влияние диаметра трубы на газосодержание проявляется только при диаметре барботажной трубы менее 30 мм.