化工过程强化是传统化工发展的重要方向之一。难溶气体参与的气液反应过程中,气液传质是反应过程的主要阻力,催化剂细颗粒能增强气液传质,提高反应速率。本文在容积为1L的搅拌釜中,对树脂颗粒催化作用下的异丁烯水合反应及异丁烯在水-叔丁醇混合溶剂中的溶解度进行了实验研究。其中催化剂的粒径在1.11μm～300μm范围内。在0.74MPa、77℃实验条件下,考察了催化剂粒径、固含率、叔丁醇起始浓度和搅拌转速对水合反应速率的影响。在70～90℃、0.60～0.74MPa条件下,考察了异丁烯溶解度与温度及叔丁醇摩尔浓度的关系。为了进一步研究催化剂颗粒对气液传质的影响,改变催化剂浓度,采用关联式,计算得到了不同颗粒粒径下的液相总体积传质系数,与实验结果吻合较好。对结果进行了分析。结果表明,小粒径颗粒对气液传质有增强作用,粒径越小增强作用越明显;传质系数随粒径减小而增大,且粒径越小增大越快。本文讨论了催化剂粒径不同时,水合反应的控制步骤。结果表明,对于小粒径粒子(1.1μm<dp<17.69μm),过程为表面反应控制。对于适度大的粒子(53.68μm<dp<105μm),过程为内扩散控制。粒径大于105μm时,过程为外扩散控制。