液体燃料合成浆态反应器内部过滤研究

液体燃料合成浆态反应器内部过滤研究

论文摘要

在液体燃料合成浆态搅拌反应器中,以钴基催化剂为固相,液体石蜡为液相,并设置了以金属烧结板为过滤介质的内过滤器,实现了催化剂与液体石蜡的固-液分离。研究了压降(0.9-1.9MPa)、温度(423-523K)、搅拌转速(400-800rpm)、固含率(10-30%)、过滤介质孔径(5-30μm)及催化剂颗粒粒径(30-38gm、38-63μm)对过滤速率的影响。实验结果表明,在浆态反应器中进行内过滤是可行的,可以得到澄清稳定的滤液;随着过滤操作进行,滤饼厚度会达到动态平衡,过滤阻力不再增加,从而过滤速率最终趋于稳定;过滤速率随着压降、温度、过滤介质孔径和催化剂颗粒粒径的增大而增大,随搅拌转速和固含率的减小而增大;过滤速率受温度和催化剂颗粒粒径的影响最大,受搅拌转速和固含率的影响最小。应用因次分析法建立过滤模型,并通过麦夸特算法对实验数据进行最优拟合,得到模型的参数值。过滤速率实验值与模拟计算值的比较表明两者吻合良好,统计检验结果表明该模型可靠。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 研究背景
  • 1.1 课题研究背景和意义
  • 1.2 课题研究内容
  • 第2章 文献综述
  • 2.1 液态燃料合成
  • 2.1.1 费-托合成
  • 2.1.2 甲醇合成
  • 2.1.3 二甲醚合成
  • 2.2 液态燃料合成反应器
  • 2.3 固-液分离技术
  • 2.3.1 重力沉降分离
  • 2.3.2 离心分离
  • 2.3.3 磁分离技术
  • 2.3.4 超临界流体萃取分离
  • 2.3.5 过滤分离
  • 2.4 内部过滤及其研究现状
  • 第3章 浆态床内部过滤实验
  • 3.1 实验仪器
  • 3.1.1 实验仪器
  • 3.1.2 热电偶校正
  • 3.2 实验装置及流程
  • 3.3 实验物料及其性质
  • 3.4 实验条件
  • 3.5 实验设计
  • 第4章 实验数据处理与分析
  • 4.1 压降对过滤速率的影响
  • 4.2 温度对过滤速率的影响
  • 4.3 搅拌转速对过滤速率的影响
  • 4.4 固含率对过滤速率的影响
  • 4.5 过滤介质孔径对过滤速率的影响
  • 4.6 催化剂颗粒粒径对过滤速率的影响
  • 第5章 浆态床内部过滤模型的研究
  • 5.1 浆态床内部过滤机理
  • 5.2 过滤模型的建立
  • 5.3 实验数据
  • 5.4 模型参数的估值
  • 5.5 过滤模型参数的检验
  • 第6章 结论
  • 符号说明
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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