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本论文在建立滴流床反应器冷模实验装置的基础上,研究了滴流床反应器冷模条件下流体流动规律,并研究了热模条件下滴流床反应器操作参数对二烯选择加氢反应的影响。
采用压力降法考察滴流床反应器流型的变化,结果表明随气、液速的变化滴流床中存在四种流型:滴流、脉冲流、鼓泡流和喷淋流。在液速分别为0.14m/min、0.22m/min和0.29m/min时,动持液量随液速的增大而增大,随气速的增大而减小,气含率正相反。在管径分别为12mm、28.8mm和67mm的冷模管中,考察了三种管径下的压降、动持液量和气含率随气液条件的变化,通过对比表明管径为12mm管中存在壁流效应。在滴流床反应器中,液体的轴向分布不均匀,下端为液相主导段,气体呈鼓泡状通过液体:上端为气相主导段,液体呈分散相通过。假设液体在管内存在一个静态高度h,液体静态高度h除以催化剂床层高度H即为液高率,液高率随液速的增大而增大,随气速的增大而减小。
考察了相同条件下处于反应器不同位置的催化剂对反应的影响,结果表明:催化剂处于液相主导段更利于加氢反应。在液速为0.22m/min时,二烯转化率和深度加氢率随着气速的增大而增大。在气速为0.11m/min时,随着液速的增加,二烯转化率和深度加氢率不变。在气液比同为1:1时,二烯转化率和深度加氢率随着液速的增大而增大。在纯氢条件下,系统压力为0.5MPa、1MPa、1.5MPa和2MPa时,压力越大,二烯转化率和深度加氢率越大。当氢源为混合气时,相同系统压力下,氢分压越大,二烯转化率和深度加氢率越大。