异丙醇-丙酮-氢气化学热泵放热反应器内丙酮催化加氢:颗粒内热质传递的影响  

作　　者：段彦军[1,2] 许闽[1] 淮秀兰[1] 李勋锋[1] 

机构地区：[1]中国科学院工程热物理研究所,北京100190 [2]中国科学院大学,北京100049

出　　处：《科学通报》2014年第28期2826-2832,共7页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家重点基础研究计划(2011CB710705);国家自然科学基金(21306192;51276181)资助

摘　　要：颗粒内传热传质对IAH-CHP固定床放热反应器性能具有重要影响.本文建立了管径和催化剂颗粒直径之比n=4的圆柱形放热反应器120°的三维局部模型,使用Fluent商业软件对模型内流场、组分和温度分布进行了模拟研究.重点研究了颗粒内传热传质特性对组分分布、温度分布、异丙醇产量及选择性的影响,并给出了最优的催化剂颗粒直径dp和催化剂内部微孔直径d0值.模拟结果表明,颗粒内温度分布较均匀,对反应影响不明显;大的dp值和小的d0值会显著增大催化剂颗粒内部的反应物浓度和反应速率梯度,降低催化剂的使用效率,降低异丙醇选择性.优化模拟结果说明,对于丙酮高温加氢放热反应,球形催化剂颗粒应选择催化剂颗粒直径1 mm,微孔直径10 nm.

关 键 词：颗粒内 丙酮加氢 扩散 化学热泵 计算流体力学 

分 类 号：O621.25[理学—有机化学] TQ021.3[理学—化学]