第四章 化工过程放大
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第四章 化工过程放大
2020/5/4
1
概述
化工过程放大 是科学理论和实践经验相结合、质和量相结合的工程科学问题。
核心 是放大技术
技术上的关键问题是：
（1）是否开发出高效催化剂
（2）可靠的放大技术，特别是反应器的放大
（3）工业化过程的材料
（4）过程所需设备
2020/5/4 （5）计量和检测技术
2
模拟研究法
A.原料循环 B.热量利用 C.冷冻分离
2020/5/4
16
（4）波施的工作（反应器放大和工业化）
（a）研制了稳定可靠的廉价催化剂取代了锇催 化剂
含少量钾、镁、铝、钙为助催化剂的铁催化 剂
（b）找到能耐 20 MPa、 500～600 C的高压 高温材质、并设计出合成氨反应器
（c）提供廉价的氮气和氢气
温度、 浓度
化学反应速率
反应动力 学实验
化学反应工 程学理论
工程因 素
2020/5/4
60
研究思路
❖ 二者结合：确定实验内容、方法；预测结果、 放大效应
❖ 考察：浓度、温度效应
2020/5/4
61
❖ 工程因素：
如：均相、
1.浓度效应
非均相反应 浓度不同 ，
结果不同。 返混、预混合、进料浓度、
加料方式、操作方式
定义： 放大后的实验（生产）规模/前
2020/5/4
表达： 小时投料量、 每批投料量或年产量 反应器特征尺寸比。
5
2. 放大效应
因过程规模变大造成指标 不能重复的现象
如：反应状况恶化、转化率、 选择性、收率下降、产品质
量劣化等。
反应得到改善， 得到正的放大效应
2020/5/4
6
3. 逐级经验放大
定义：在放大过程缺乏依据时，依靠小规模实验成功
的方法和实测数据，加上开发者的经验，不断 适当加大实验 的规模，修正前一级实验确定 的参数，来摸索化学反应和化学反应器的规律。
低放大
放大系数的确定：
系数？ 高放大
化学反应类型、放大理论的系成数熟？度、
过程规律的掌握度、研究人员经验。
2020/5/4
7
典型反应过程放大系数
作用：有利于模型的简化
2020/5/4
32
二、研究方法（化学反应器建模）
1.反应过程 2.传递过程 3.建模 4.校验
2020/5/4
33
1.反应过程
内容： 反应类型、控制步骤；动力学、热力学
了解过 程本质
2020/5/4
与经验放大不同，不需模拟生产装置。
排除外界因
素的干扰
34
内容： 方法：
2.传递过程
64
温度分布
❖ 如：固定床放热反应的温度
流体温度与 催化剂表面
温度不同
2020/5/4
65
二、研究步骤
❖ 了解过程特征 ❖ 设想技术方案
简单实验，定性
理论分析，初步方案； 理论与实践结合
❖ 验证、改进
实验，定性、定量
❖ 确定放大设计方法
数模；经验
2020/5/4
66
三、特征
❖ 分解研究与综合分析相结合 与数模基本相同；不同：定性的技术方案， 不确切
❖ 技术信息来源于实验 理论指导下的实验；节省人力、物力
❖ 技术方案通过反复论证 可靠、准确
2020/5/4
67
例：丁二烯制二氯乙烯
2020/5/4
68
（1）化学反应特征
气相、放热、常T反应速率大，无Cat； 副产物（氯代、多氯加成）多。
关键： 如何提 高选择
性
反应器选型、操作条件 提高选择性。
2．合理简化过程运行规律 抓主要矛盾，忽略次要矛盾
3．科学试验是为了建立和检验数学模型 反应工程理论和传递过程理论指导下建立数学模型； 模型来源于实践，又为实践所检验。
2020/5/4
38
例：异丙苯生产苯酚和丙酮的工艺
2020/5/4
39
任务
2020/5/4
40
❖ 等温、容、均液相，一级不可逆反应 ❖ 动力学模型：
❖ 试验测得：
2020/5/4
41
❖ 连续管式反应器，活塞流 ❖ 等温，无温度梯度，无返混等物理因素影响
2020/5/4
42
❖ 活塞流反应器：
2020/5/4
43
2020/5/4
44
例 丙烯二聚过程开发
2020/5/4
45
聚合反应
2020/5/4
46
（1）聚合反应过程开发
特点：
气相催化反应，催化剂为三丙基铝、加压 条件下进行，原料丙烯和催化剂三丙基铝 混合进料。
要求：
2020/5/4
既要能表达实际过程运行的规 律又要简单而便于应用。
28
建模中的问题
1.建立数学模型的方法 2.数学模型的简化 3.数学模型的针对性
2020/5/4
29
1.建立数学模型的方法
❖ 怎样建立？
掌握动态规律
❖ 如反应器进行化学反应的数模建立
动力学、热力学 流动与混合、传热、 传质
2020/5/4
问题：两组实验 结果矛盾
实验方法的思考？ 结果：返混降低选择性
反应物料用二氯
2020/5/4
丁烯
72
C.抑制多氯产物的方法
理论分析：
丁二烯过量
实验验证： 丁二烯、氯、二 氯丁烯混合进料
结果：
产物中无明显的 多氯化合物
2020/5/4
73
（3）构思技术方案（定性）
射流式反应器、270℃、丁二烯过量
2020/5/4
53
（3）脱甲基化反应过程开发
❖ 特点：
吸热的催化分解反应．高温下的副反应 少．采用固定床反应器。
2020/5/4
54
❖ 拟均相、 ❖ 恒温 ❖ 无压力降等。
简化
2020/5/4
55
模型
❖ 复杂 ❖ 国外采用等温炉Байду номын сангаас热，放大20 00倍建立生
产袋置。经生产检验，产物和副产物的分布 与数学模型计算的结果十分相近。 ❖ 放大成功。
2020/5/4
74
（4）确定反应器尺寸、工艺条件 反应器大小对反应结果影响不大
反应器需保证足够大的返混量（容积、工艺条 件）
流体力学计算 （5）检验（25t/a）
2020/5/4
3．放大是根据试险结果外推 线性规
缺乏理论指导，周期
律
较长；方法简单
2020/5/4
11
例：合成氨技术开发
2020/5/4
12
合成氨技术开发及启示
❖ 基础研究：哈伯的工作（实验室）
反应基本规律
特点：在常温常压下不反应。1000℃，常压 ，转化 率也小于0.01% ；提高压力，反应的转化率则提高。
2020/5/4
8
2020/5/4
9
二、逐级经验放大的步骤
❖ 反应器选型 ❖ 工艺条件优化 ❖ 反应器放大
小型装置 考察“结构变量”
小型装置 考察“操作变量”
2020/5/4
模型装置 考察“几何变量”
10
三、逐级经验放大的特征
1．只注重输入与输出关系，纯属于经验性
质综合考察
黑箱
2．试验程序人为确定 三步
方程组：物 料、热量、
动量衡算
30
2.数学模型的简化
❖ 如：固定床催化反应器中气体流动
❖ 规律：
紊乱、随机
❖ 简化表达： ❖ 要求：
返混模型 结果的等效
2020/5/4
31
3.数学模型的针对性
❖ 明确的模拟目标 目标不同，模型不同。
如：流体流动返 混、阻力模型不 同
目标不同，限制范围不同。
多❖为如工：催化剂活性温 程度因限素制了模型温度参 数变化
一级不可逆反应、采用管式反应器。
2020/5/4
47
建立反应器的数学模型的简化
❖ ①在反应条件控制的范围以内，有关物性参数 为常数；
❖ ②反应器内由于物料流动所产生的压降不计；
❖ ③反应器内无径向温度梯度，但沿轴向有温度 变化；
❖ ④物料通过反应器截面的流量恒定； ❖ ⑤活塞流状态流动； ❖ ⑥绝热系统。
❖ 工程因素的等效性
浓度、浓度分 布相同
反应结果 相同
返混、分段加料、降低进
料（浓浓度度等、简工分化程布过因）素，程的不等考效虑
其差别
2020/5/4
62
2.温度效应
影响反应速率、选择性
❖ 需考虑：
最佳温度 温度序列 温度分布
2020/5/4
63
❖ 如：
温度序列
B---目的产 物
措施：先高后低
2020/5/4
26
❖ 定义：
在充分认识过程的基础上，运用理 论分折，找到描述过程运行规律的 数学模型，应用于反应器的放大计 算。
是否还需 要实验？
2020/5/4
试验的目的是为了建立和检验数学模 型。试验的方式和要求与经验放大方
法有很大差别。
27
一、数学模型
数学模型：
通常是一组描述过程运行动态 规律的代数方程或微分方程。
模型 实物、数学
用模型研究 化工过程的 现象、规律
基本方法
经验
数学
部分解析
相似
2020/5/4
3
第一节 逐级经验放大
2020/5/4
4
一、几个概念
1. 放大系数
What’s the meaning?
G.E.Davis：在实验室中几克物料的小型实验， 对于指导大型工厂的建设工作，并没有什么作用。 但用数公斤物料进行的实验，则无疑可提供 大型工厂需要的全部数据。
2020/5/4
56
总结
建模困难
耗资大、 周期长
经验、数模的局限
2020/5/4
57
第三节 部分解析法
2020/5/4
58
概述
介于经验与数模之间 理论分析和实验探索相结合
基础：
化学工程学科发展： 较多的成熟理论和研究方法
特点：
避免黑箱；易掌握
2020/5/4
59
一、研究方法
❖ 反应器放大依据
2020/5/4
50
模型简化
❖ ①拟均相； ❖ ②活塞流； ❖ ③恒温．无温度梯度和压力降。
2020/5/4
51
模型
❖ 恒温活塞流模型 ❖ 其数学表达式为：化学反应动力学模型和物
料衡算式联立。
2020/5/4
52
放大关键
❖ 催化剂 ❖ 国外采用低活性催化剂，将反应器放大 7
000倍获得了成功。
催化剂：锇
2020/5/4
13
（1〕反应器选型
强放热的气固相催化反应，高温高压。
哈伯选用了80g/h固定床管式催化 反应器 。
2020/5/4
14
(2) 条件优化
工艺条件： 产品：
500～600℃ ； 17.5～20 MPa ；
锇催化剂
氨的体积分数达 6%
2020/5/4
15
（3）预设计工艺流程
2020/5/4
48
反应器的数学模型
绝热一维系统的活塞流模型。 数学表达形式：化学反应应动力学模型、物料和 热量衡算式。
放大结果
物料循环 装置放大17 000倍，反应器出口温度的理论与实 验值差2℃ 放大成功
2020/5/4
49
（2）异构化反应过程开发
❖ 特点：
气、固相催化反应、硅铝催化剂，一级可逆反应。 反应温度： 80～85℃，转化率75%，选择性为79 ％。 固定床催化反应器
反应器内物理过程的规律 与反应器型 式、结构有 关
冷模实验
2020/5/4
35
3.建模
浓度、温度效应
物理、化学过程的结合
方法：
建立动力学、物料、热量衡算（动量） 方程
2020/5/4
36
方法：
4.校验
与经验法的 实验不同
中试与数模计算结果比较
是否等效？
2020/5/4
37
三、特征
1．分解过程，不作综合考察 着眼于过程的内部规律，对过程进行分解和综合
2020/5/4
17
启示
①对于化工过程开发，在实验室研究阶段即应充 分考虑实现工业化的可行性。
②在实验室研究完成之后．还必须解决与工业生 产有关的一些技术问题。
③技术开发的成功与科学技术水平有看密切关系。 在20世纪初，若不是可以实现高温高压技术、 空气分离技术和深度冷冻技术，合成氨的工业 化也是不可能实现。随着合成氨技术的开 发．又推动了催化剂制备技术，高温高压技术， 深冷分离技术等近代化工技术的发展。
2020/5/4
18
例：异丙苯生产苯酚和丙酮的工艺
2020/5/4
19
2020/5/4
一级不可 逆
20
（I）反应器选型
过氧化氢异丙苯的分解反应 为液相反应，反应速率较快。
反应特点：
选择：
多种型式的反 应器适用
连续操作管式反应器
2020/5/4
21
（2）优化工艺条件
选用一根直径为 40 mm，长度为 1202mm的 不锈钢管（容积约 1.51L）作反应器试验
考察工艺条件 对反应结果的
影响
2020/5/4
22
根据试验结果确定的工艺条件为
结果：转化率为98. 8％。
2020/5/4
23
（3）反应器放大与校验
❖ 校验试验分两级进行 A、不改变管直径 ，反应管延长 ，将反应器容
积放大到 2.15 L （流量0.1m3/h） B、容积从2.15 L放大到10L(流量0.464m3/h) 结果：转化率99.8%，无放大效应
2020/5/4
69
（2）实验
管式反应器、原料混合后进料
2020/5/4
70
a.温度的影响
高T（>270℃） 有利（抑制氯代副产物）
搅拌or射 流
加热方式？
产物换热（√）
预热 or 产 选定反应器：返混式 物换热
2020/5/4
射流（ √ ）
71
b.返混对选择性的影响
❖ 目的：怎样抑制多氯加成产物？
2020/5/4
24
（4）计算反应器容积
❖ 工业化的要求处理量：过氧化氢异丙苯（浓 度为3.2 kmol／m3。）的量为3m3/h。
❖ 计算所需反应器的容积：按 1.51L模型尺寸， 根据物料处理量的扩大，按比例外推计算。
❖ 结果：45.3L
2020/5/4
25
第二节 数学模型法
2020/5/4
2020/5/4
1
概述
化工过程放大 是科学理论和实践经验相结合、质和量相结合的工程科学问题。
核心 是放大技术
技术上的关键问题是：
（1）是否开发出高效催化剂
（2）可靠的放大技术，特别是反应器的放大
（3）工业化过程的材料
（4）过程所需设备
2020/5/4 （5）计量和检测技术
2
模拟研究法
A.原料循环 B.热量利用 C.冷冻分离
2020/5/4
16
（4）波施的工作（反应器放大和工业化）
（a）研制了稳定可靠的廉价催化剂取代了锇催 化剂
含少量钾、镁、铝、钙为助催化剂的铁催化 剂
（b）找到能耐 20 MPa、 500～600 C的高压 高温材质、并设计出合成氨反应器
（c）提供廉价的氮气和氢气
温度、 浓度
化学反应速率
反应动力 学实验
化学反应工 程学理论
工程因 素
2020/5/4
60
研究思路
❖ 二者结合：确定实验内容、方法；预测结果、 放大效应
❖ 考察：浓度、温度效应
2020/5/4
61
❖ 工程因素：
如：均相、
1.浓度效应
非均相反应 浓度不同 ，
结果不同。 返混、预混合、进料浓度、
加料方式、操作方式
定义： 放大后的实验（生产）规模/前
2020/5/4
表达： 小时投料量、 每批投料量或年产量 反应器特征尺寸比。
5
2. 放大效应
因过程规模变大造成指标 不能重复的现象
如：反应状况恶化、转化率、 选择性、收率下降、产品质
量劣化等。
反应得到改善， 得到正的放大效应
2020/5/4
6
3. 逐级经验放大
定义：在放大过程缺乏依据时，依靠小规模实验成功
的方法和实测数据，加上开发者的经验，不断 适当加大实验 的规模，修正前一级实验确定 的参数，来摸索化学反应和化学反应器的规律。
低放大
放大系数的确定：
系数？ 高放大
化学反应类型、放大理论的系成数熟？度、
过程规律的掌握度、研究人员经验。
2020/5/4
7
典型反应过程放大系数
作用：有利于模型的简化
2020/5/4
32
二、研究方法（化学反应器建模）
1.反应过程 2.传递过程 3.建模 4.校验
2020/5/4
33
1.反应过程
内容： 反应类型、控制步骤；动力学、热力学
了解过 程本质
2020/5/4
与经验放大不同，不需模拟生产装置。
排除外界因
素的干扰
34
内容： 方法：
2.传递过程
64
温度分布
❖ 如：固定床放热反应的温度
流体温度与 催化剂表面
温度不同
2020/5/4
65
二、研究步骤
❖ 了解过程特征 ❖ 设想技术方案
简单实验，定性
理论分析，初步方案； 理论与实践结合
❖ 验证、改进
实验，定性、定量
❖ 确定放大设计方法
数模；经验
2020/5/4
66
三、特征
❖ 分解研究与综合分析相结合 与数模基本相同；不同：定性的技术方案， 不确切
❖ 技术信息来源于实验 理论指导下的实验；节省人力、物力
❖ 技术方案通过反复论证 可靠、准确
2020/5/4
67
例：丁二烯制二氯乙烯
2020/5/4
68
（1）化学反应特征
气相、放热、常T反应速率大，无Cat； 副产物（氯代、多氯加成）多。
关键： 如何提 高选择
性
反应器选型、操作条件 提高选择性。
2．合理简化过程运行规律 抓主要矛盾，忽略次要矛盾
3．科学试验是为了建立和检验数学模型 反应工程理论和传递过程理论指导下建立数学模型； 模型来源于实践，又为实践所检验。
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例：异丙苯生产苯酚和丙酮的工艺
2020/5/4
39
任务
2020/5/4
40
❖ 等温、容、均液相，一级不可逆反应 ❖ 动力学模型：
❖ 试验测得：
2020/5/4
41
❖ 连续管式反应器，活塞流 ❖ 等温，无温度梯度，无返混等物理因素影响
2020/5/4
42
❖ 活塞流反应器：
2020/5/4
43
2020/5/4
44
例 丙烯二聚过程开发
2020/5/4
45
聚合反应
2020/5/4
46
（1）聚合反应过程开发
特点：
气相催化反应，催化剂为三丙基铝、加压 条件下进行，原料丙烯和催化剂三丙基铝 混合进料。
要求：
2020/5/4
既要能表达实际过程运行的规 律又要简单而便于应用。
28
建模中的问题
1.建立数学模型的方法 2.数学模型的简化 3.数学模型的针对性
2020/5/4
29
1.建立数学模型的方法
❖ 怎样建立？
掌握动态规律
❖ 如反应器进行化学反应的数模建立
动力学、热力学 流动与混合、传热、 传质
2020/5/4
问题：两组实验 结果矛盾
实验方法的思考？ 结果：返混降低选择性
反应物料用二氯
2020/5/4
丁烯
72
C.抑制多氯产物的方法
理论分析：
丁二烯过量
实验验证： 丁二烯、氯、二 氯丁烯混合进料
结果：
产物中无明显的 多氯化合物
2020/5/4
73
（3）构思技术方案（定性）
射流式反应器、270℃、丁二烯过量
2020/5/4
53
（3）脱甲基化反应过程开发
❖ 特点：
吸热的催化分解反应．高温下的副反应 少．采用固定床反应器。
2020/5/4
54
❖ 拟均相、 ❖ 恒温 ❖ 无压力降等。
简化
2020/5/4
55
模型
❖ 复杂 ❖ 国外采用等温炉Байду номын сангаас热，放大20 00倍建立生
产袋置。经生产检验，产物和副产物的分布 与数学模型计算的结果十分相近。 ❖ 放大成功。
2020/5/4
74
（4）确定反应器尺寸、工艺条件 反应器大小对反应结果影响不大
反应器需保证足够大的返混量（容积、工艺条 件）
流体力学计算 （5）检验（25t/a）
2020/5/4
3．放大是根据试险结果外推 线性规
缺乏理论指导，周期
律
较长；方法简单
2020/5/4
11
例：合成氨技术开发
2020/5/4
12
合成氨技术开发及启示
❖ 基础研究：哈伯的工作（实验室）
反应基本规律
特点：在常温常压下不反应。1000℃，常压 ，转化 率也小于0.01% ；提高压力，反应的转化率则提高。
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二、逐级经验放大的步骤
❖ 反应器选型 ❖ 工艺条件优化 ❖ 反应器放大
小型装置 考察“结构变量”
小型装置 考察“操作变量”
2020/5/4
模型装置 考察“几何变量”
10
三、逐级经验放大的特征
1．只注重输入与输出关系，纯属于经验性
质综合考察
黑箱
2．试验程序人为确定 三步
方程组：物 料、热量、
动量衡算
30
2.数学模型的简化
❖ 如：固定床催化反应器中气体流动
❖ 规律：
紊乱、随机
❖ 简化表达： ❖ 要求：
返混模型 结果的等效
2020/5/4
31
3.数学模型的针对性
❖ 明确的模拟目标 目标不同，模型不同。
如：流体流动返 混、阻力模型不 同
目标不同，限制范围不同。
多❖为如工：催化剂活性温 程度因限素制了模型温度参 数变化
一级不可逆反应、采用管式反应器。
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47
建立反应器的数学模型的简化
❖ ①在反应条件控制的范围以内，有关物性参数 为常数；
❖ ②反应器内由于物料流动所产生的压降不计；
❖ ③反应器内无径向温度梯度，但沿轴向有温度 变化；
❖ ④物料通过反应器截面的流量恒定； ❖ ⑤活塞流状态流动； ❖ ⑥绝热系统。
❖ 工程因素的等效性
浓度、浓度分 布相同
反应结果 相同
返混、分段加料、降低进
料（浓浓度度等、简工分化程布过因）素，程的不等考效虑
其差别
2020/5/4
62
2.温度效应
影响反应速率、选择性
❖ 需考虑：
最佳温度 温度序列 温度分布
2020/5/4
63
❖ 如：
温度序列
B---目的产 物
措施：先高后低
2020/5/4
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❖ 定义：
在充分认识过程的基础上，运用理 论分折，找到描述过程运行规律的 数学模型，应用于反应器的放大计 算。
是否还需 要实验？
2020/5/4
试验的目的是为了建立和检验数学模 型。试验的方式和要求与经验放大方
法有很大差别。
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一、数学模型
数学模型：
通常是一组描述过程运行动态 规律的代数方程或微分方程。
模型 实物、数学
用模型研究 化工过程的 现象、规律
基本方法
经验
数学
部分解析
相似
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3
第一节 逐级经验放大
2020/5/4
4
一、几个概念
1. 放大系数
What’s the meaning?
G.E.Davis：在实验室中几克物料的小型实验， 对于指导大型工厂的建设工作，并没有什么作用。 但用数公斤物料进行的实验，则无疑可提供 大型工厂需要的全部数据。
2020/5/4
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总结
建模困难
耗资大、 周期长
经验、数模的局限
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第三节 部分解析法
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概述
介于经验与数模之间 理论分析和实验探索相结合
基础：
化学工程学科发展： 较多的成熟理论和研究方法
特点：
避免黑箱；易掌握
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一、研究方法
❖ 反应器放大依据
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模型简化
❖ ①拟均相； ❖ ②活塞流； ❖ ③恒温．无温度梯度和压力降。
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模型
❖ 恒温活塞流模型 ❖ 其数学表达式为：化学反应动力学模型和物
料衡算式联立。
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放大关键
❖ 催化剂 ❖ 国外采用低活性催化剂，将反应器放大 7
000倍获得了成功。
催化剂：锇
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（1〕反应器选型
强放热的气固相催化反应，高温高压。
哈伯选用了80g/h固定床管式催化 反应器 。
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(2) 条件优化
工艺条件： 产品：
500～600℃ ； 17.5～20 MPa ；
锇催化剂
氨的体积分数达 6%
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（3）预设计工艺流程
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反应器的数学模型
绝热一维系统的活塞流模型。 数学表达形式：化学反应应动力学模型、物料和 热量衡算式。
放大结果
物料循环 装置放大17 000倍，反应器出口温度的理论与实 验值差2℃ 放大成功
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（2）异构化反应过程开发
❖ 特点：
气、固相催化反应、硅铝催化剂，一级可逆反应。 反应温度： 80～85℃，转化率75%，选择性为79 ％。 固定床催化反应器
反应器内物理过程的规律 与反应器型 式、结构有 关
冷模实验
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3.建模
浓度、温度效应
物理、化学过程的结合
方法：
建立动力学、物料、热量衡算（动量） 方程
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方法：
4.校验
与经验法的 实验不同
中试与数模计算结果比较
是否等效？
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三、特征
1．分解过程，不作综合考察 着眼于过程的内部规律，对过程进行分解和综合
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启示
①对于化工过程开发，在实验室研究阶段即应充 分考虑实现工业化的可行性。
②在实验室研究完成之后．还必须解决与工业生 产有关的一些技术问题。
③技术开发的成功与科学技术水平有看密切关系。 在20世纪初，若不是可以实现高温高压技术、 空气分离技术和深度冷冻技术，合成氨的工业 化也是不可能实现。随着合成氨技术的开 发．又推动了催化剂制备技术，高温高压技术， 深冷分离技术等近代化工技术的发展。
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例：异丙苯生产苯酚和丙酮的工艺
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一级不可 逆
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（I）反应器选型
过氧化氢异丙苯的分解反应 为液相反应，反应速率较快。
反应特点：
选择：
多种型式的反 应器适用
连续操作管式反应器
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（2）优化工艺条件
选用一根直径为 40 mm，长度为 1202mm的 不锈钢管（容积约 1.51L）作反应器试验
考察工艺条件 对反应结果的
影响
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根据试验结果确定的工艺条件为
结果：转化率为98. 8％。
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（3）反应器放大与校验
❖ 校验试验分两级进行 A、不改变管直径 ，反应管延长 ，将反应器容
积放大到 2.15 L （流量0.1m3/h） B、容积从2.15 L放大到10L(流量0.464m3/h) 结果：转化率99.8%，无放大效应
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（2）实验
管式反应器、原料混合后进料
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a.温度的影响
高T（>270℃） 有利（抑制氯代副产物）
搅拌or射 流
加热方式？
产物换热（√）
预热 or 产 选定反应器：返混式 物换热
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射流（ √ ）
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b.返混对选择性的影响
❖ 目的：怎样抑制多氯加成产物？
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（4）计算反应器容积
❖ 工业化的要求处理量：过氧化氢异丙苯（浓 度为3.2 kmol／m3。）的量为3m3/h。
❖ 计算所需反应器的容积：按 1.51L模型尺寸， 根据物料处理量的扩大，按比例外推计算。
❖ 结果：45.3L
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第二节 数学模型法
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