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连续反应的必要性及注意事项

        因为某些反应过程有易生成副产物的特性,不仅影响反应速率,甚至阻抑反应的进行。这在间歇反应和半连续反应中是无法解决的。以苯甲酸氧化脱羧制苯酚连续反应为例,焦油增长速度以间歇反应快,间歇工业生产时间多在7-8小时左右,这是造成率低、消耗高的关键所在。半连续反应是对间歇反应的改进,在反应时间短(如<20小时)情况下,其反应效率与连续反应并无区别。

        然而,当反应到20小时后焦油量迅速上升,35小时后,反应逐步恶化。该实验也是半连续反应类型,估计其补加原料方式不够均匀,时间间隔长,一次加量大。另外,其气体分散不佳,空塔线速较低,故虽有高速搅拌装置弥补了传质效率,但苯酚的移出速度受到了影响,更重要的原因是该实验采用的分析方法不成熟,造成焦油量及中性物误差大,致使苯酚收率波动较大。

        采用的单级理想混和反应器具有液层浅和混和完全以及气速大的特点,故利于苯酚的及时移出,减少其在液相中生成焦油的机会。同时,由于器内液相搅动剧烈,使苯甲酸铜分散度高,水解充分,加快了苯甲酸铜的分解速度,这就使另一途径生成焦油的机会减少。根本的措施还在于实现反应物的连续出料,使器内焦油量维持在一个平衡浓度上,从而控制了焦油的进一步增长,保证了反应的顺利进行。

        反应釜中反应体系温度和物料的百分比含量是影响反应压力的关键因素。因此,在反应器中防止物料的百分比含量过高、反应温度过高的情况发生。另外,在温度不变的条件下,调整反应物与溶剂的进料流量比可以在一定的范围内控制反应器内压力。如果在物料与溶剂的进料流量比保持不变的前提条件下,反应釜内压力随反应体系温度变化而发生变化,即反应温度上升,反应压力也同步上升,反应温度下降,反应压力也同步下降。