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文档简介

说明主反应动力学说明根据戴擎镰、沈庆扬等发表在化学反应工程与工艺的乙醛气一液相催化氧化合成醋酸反应动力学的研究，动力学方程如下：当时：当时：式中：反应速率，；反应温度，；通用气体常数，；氧气分压，；乙醛浓度，；根据本工艺的实际情况，取乙醛浓度小于0.5mol/L，因此，将反应速率换算成Aspen Plus中使用的单位，宏观反应动力学的指前因子也随之改变：由于Aspen Plus中无法输入同时带有分压项和浓度项的动力学方程，因此此处考虑用亨利定律将分压项通过变换得到浓度项，具体步骤如下：查文献得，在反应温度及压力下，氧气在醋酸溶液中的亨利常数：因此，根据亨利定律得：即：因此，动力学方程经过换算后如下：随着时间的延长，催化剂的活性会随之下降，因此需要应用反应活性修正系数对动力学方程加以修正。通过查阅文献，取反应活性修正系数为0.8。因此，修正的动力学方程如下：整理得：表1 醋酸合成反应动力学指前因子A活化能EakJ/kmol氧气指数项n1乙醛指数项n225276.52173010.5将上式输入Aspen Plus中，具体如下：图1 醋酸合成主反应动力学Aspen Plus数据输入副反应动力学说明在醋酸合成的过程中，可能发生的副反应如下：甲酸的生成：甲醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯的生成：查阅文献，发现乙醛氧化副产物的生成量随着系统的温度升高而增大，在反应的温度和压力下，以醋酸计的乙醛反应选择性可达98%，主要副产物为甲酸，而甲醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯等脂类化合物的生成量可以忽略不计。因此，本项目组决定副反应不采用速率反应器，而直接采用转化率反应器。根据文献准确输入副反应转化率模拟反应过程，如下图所示：图2 醋酸合成副反
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