详细设计反应器对应动力学T0101动力学说明

T0101动力学说明据文献 左村村. 离子交换树脂催化酯化反应精馏生产醋酸甲酯D.湘潭大学,2015.，甲醇与醋酸反应生成醋酸甲酯的机理如下：图1 磺酸基离子交换树脂催化剂催化酯化反应机理文献中，左村村等人进行了醋酸甲酯合成的动力学实验，实验在大气条件下进行，反应在不同的温度范围（318.15328.15K）和不同的原料配比B.(0.8,1,1.1,1.2和1.3)下反复进行。当温度低于328.15K时，lnKep与1/T成直线关系。关系如下式：当温度为328.15K时，G0是-10.35kJ/mol。通过醋酸的全部填充床反应器的质量守恒来关联动力学数据。文献中考察的动力学方程模型有如下几种：（1） 理想溶液假设的Q-H模型（Q-HIDS）（2） 非理想溶液假设的Q-H模型（Q-HNIDS）（3） L-H-H-W模型（4） E-R模型（5） 修正的L-H模型经过平方偏差的对比，结果表明，对于ILC-1催化剂和ILC-2催化剂催化的液固催化酯化过程，L-H-H-W模型的速率表达式最适合。强酸性阳离子交换树脂催化酯化体系的拟均相动力学如下：，通过平衡转化率得到。k+1为正反应反应速率常数，k-1为逆反应速率常数，指数分别是各自反应的活化能，Keq的指数就是表观反应热，即正负反应活化能的差值。 2.2副反应副反应方程式（CH3CO）2O+H2O2CH2COOH反应机理乙酸酐水解反应需要酸催化或加热的条件下引发，为放热内容，产物内能低，反应完全。本体系中，乙酸酐来自于第五工段循环后的醋酸溶液，反应物水来自于反应精馏塔内酯化反应产生的水，且乙酸酐将酯化反应产生的水消耗，利于酯化反应的正向进行。根据伍平，辛炳炜 白金,伍平,辛炳炜.乙酸酐的水解机理理论研究J.德州学院学报,2011,27(02):87-93.的研究，乙酸酐的水解过程可能有以下机理构成：图2-1 乙酸酐水解可能的反应过程对于乙酸酐水解过程，可以考虑以一个水分子或两个水分子参与反应，利用B3LYP/6-31G (d) 和PCM-B3LYP/6-31G (d) 分别计算气相和水溶液中的反应过程,表明了乙酸酐水解是只有一个水分子参与反应,经历一个协同的过程:水分子亲核进攻乙酸酐中一个羰基碳，同时水分子中的一个氢向乙酸酐中的另外一个羰基氧转移，最终得到乙酸。下证醋酐水解反应的完全性：据文献 李德华. 醋酸酐水解反应的宏观动力学探讨J. 华中师范大学学报(自然科学版), 1984(2):66-75.醋酸酐水解反应的宏观动力学探讨，文献中在条件：常压、3060的温度范围内，醋酸酐水解反应的表观级数为一级，表达式如下：r=4.852108EXP(-6.817103/T)CA0(1-XA)在Aspen中进行模拟，第三工段物系在该实验条件下能够反应完全，而该物系实际温度高于实验温度，根据反应动力学方程式分析可知，反应速率将比实验条件下的反应速率更大。因此可以证得醋酐在第三工段反应过程中水解完全。1.1 主反应文献中，左村村等人进行了醋酸甲酯合成的动力学实验，实验在大气条件下进行，反应在不同的温度范围（318.15328.15K）和不同的原料配比B.(0.8,1,1.1,1.2和1.3)下反复进行。当温度低于328.15K时，lnKep与1/T成直线关系。关系如下式：当温度为328.15K时，G0是-10.35kJ/mol。通过醋酸的全部填充床反应器的质量守恒来关联动力学数据。文献中考察的动力学方程模型有如下几种：（6） 理想溶液假设的Q-H模型（Q-HIDS）（7） 非理想溶液假设的Q-H模型（Q-HNIDS）（8） L-H-H-W模型（9） E-R模型（10） 修正的L-H模型经过平方偏差的对比，结果表明，对于ILC-1催化剂和ILC-2催化剂催化的液固催化酯化过程，L-H-H-W模型的速率表达式最适合。强酸性阳离子交换树脂催化酯化体系的拟均相动力学如下：。k+1为正反应反应速率常数，k-1为逆反应速率常数，指数分别是各自反应的活化能，Keq的指数就是表观反应热，即正负反应活化能的差值。1.2 副反应（CH3CO）2O+H2O2CH2COOH1.2.1 反应机理乙酸酐水解反应需要酸催化或加热的条件下引发，为放热内容，产物内能低，反应完全。本体系中，乙酸酐来自于第五工段循环后的醋酸溶液，反应物水来自于反应精馏塔内酯化反应产生的水，且乙酸酐将酯化反应产生的水消耗，利于酯化反应的正向进行。根据伍平，辛炳炜 白金,伍平,辛炳炜.乙酸酐的水解机理理论研究J.德州学院学报,2011,27(02):87-93.的研究，乙酸酐的水解过程可能有以下机理构成：图2-1 乙酸酐水解可能的反应过程对于乙酸酐水解过程，可以考虑以一个水分子或两个水分子参与反应，利用B3LYP/6-31G (d) 和PCM-B3LYP/6-31G (d) 分别计算气相和水溶液中的反应过程,表明了乙酸酐水解是只有一个水分子参与反应,经历一个协同的过程:水分子亲核进攻乙酸酐中一个羰基碳，同时水分子中的一个氢向乙酸酐中的另外