论文题目: 甲苯一段硝化的工艺优化和过程安全性研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 工程力学
作者: 王晓峰
导师: 陈网桦
关键词: 甲苯硝化,反应量热器,半间歇反应,热力学,动力学,安全操作参数
文献来源: 南京理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 混酸条件下的甲苯硝化是一个典型的液-液两相反应,本文主要通过自动化实验室反应量热器（RCle）测试了向混酸中滴加甲苯这一半间歇硝化过程中的热化学和动力学数据,从而进行反应过程的安全性研究。首先采用微量热分析仪（DTA, DSC）对反应体系在绝热状态下的热行为进行分析;再采用等温条件下的反应量热器实验（RCle）研究不同的工艺条件如搅拌速度、加料速度和设定温度等参数对反应结果的影响;结合热分析数据和RCle数据,对甲苯的一段硝化过程进行了初步的热危险分析,推导出反应速率方程、反应失控条件下的绝热温升△Tad和反应所能达到的最大温度MTSR等参数。分析结果表明:在设定的工艺条件下,反应过程中对甲苯的反应级数是1.2级反应,对硝酸是1.3级反应,采用半间歇反应可以使失控反应的严重度等级从中等降低到低等,在设定操作条件下假定反应失控所引发的MTSRmax是在工艺条件允许的范围之内,不具有很大的危险性。
论文目录:
1 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 甲苯硝化的研究概况
1.2.2 过程安全性方面的研究概况
1.3 本论文的工作
2 过程危险性分析的相关理论和方法
2.1 化学反应失控临界条件
2.2 反应失控模型及分析手段
3 热分析实验
3.1 DTA实验
3.1.1 测试条件
3.1.2 测试数据
3.1.3 数据分析
3.2 DSC实验
3.2.1 测试条件
3.2.2 测试数据
3.2.3 数据分析
3.3 本章小结
4 反应量热实验
4.1 实验条件
4.2 实验设备
4.3 测量原理
4.4 实验测量
4.4.1 RCle的测量曲线
4.4.2 硝化反应的产品质量数据
4.5 本章小结
5 过程安全分析
5.1 反应模型的建立
5.2 最大反应温度MTSR和绝热温升△T_(ad)
5.3 临界热转化参数(US／V)_(CR)和不回归温度T_(NR)
5.4 达到最大反应温度的时间TMR(T_0)
5.5 本章小结
6 结束语
致谢
参考文献
附图A：正交法安排的实验反应评估曲线
发布时间: 2005-09-12
参考文献
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