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。

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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

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