探析固体微粒对气液传质性能的影响及dns酸的合成工艺改进

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1、天津大学硕士学位论文固体微粒对气液传质性能的影响及DNS酸的合成工艺改进姓名：熊晖申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张凤宝2002.1.1摘要常规的气一液一固三相流体系传质机理的研究主要是以静止膜理论或渗透理论为基础，无法准确、真实的反映多相流传质现象的本质。本文以含有活性炭微粒的丙烷一水三相体系为研究对象，以表面更新理论为出发点，建立了在所选择的特定反应动力学条件下的气一液一固的传质模型，导出了非稳态非均相传质微分方稷，求出了传质增强因子E的数学解析解，并在此基础上，分析了固体微粒对气液传质性能的

2、影响机理，探讨了不同固含率s，微粒直径磊对传质增强因子E的影响。以所得的气一液一固三相体系传质模型为指导，对传统的对硝基甲苯邻磺酸(NTS酸)空气氧化合成制备4,4’．二硝基二苯乙烯一2，2’一二磺酸(DNS酸)的工艺进行了考察。研究了在反应混合物中加入固体微粒对反应气液传质效果、产品收率、反应时间的影响。一系列对比实验的结果从定性的角度说明了：本文所建的传质模型较好的反映了气一液一同三相体系传质规律。与传统工艺相比，加入适量的固体微粒后，该合成反应在反应时间、产品收率、成本消耗等方面都得到了明显的改善。关

3、键词：气液固三相秣表面更薪超g论固体，钕粒传质模塾非均相DNS酸。＼。ABSTRACTFormerresearchesofmasstransferofgas—liquid—solidthree—phasesystemsmostlybasesonstagnantfilmtheoryandpenetrationtheory，seldominvestigationisbasedonsurface·renewtheory．Accordingly，theruleofmasstransferofgas—liquid—s

4、olidthree．phasesystemscan’tbeexplainedexactlybythoseinvestigations．Inthispaper，themasstransferofpropane-water-activecarbonsystemshasbeeninvestigated，andtheeffectofsolidfineparticlesongas—liquidmasstransferrateshasbeenstudiedbasedonsurface—renewtheory．Under

5、theselectedparticularkineticconditions，themasstransfermechanismisanalyzedandaheterogeneousmathematicalmodelbasedonsurface—l'enewtheoryisproposed．Theheterogeneousmasstransferdifferentialequationisdeduced，thentheanalyticalsolutionofmasstransferenhancementfac

6、torEisobtained．Theeffectsofsolidholdupssandparticles’diameterd。onEarealsodiscussed．Atthefirsttime，solidfineparticlesareusedinthetraditionaldinitrostilbenedisulfonicacid(DNS)whichissynthesizedbytheairoxidationof4-nitrotoluene-2一sulfonicacid(NTS)productionin

7、thisarticle．TheeffectsofsolidfineparticlesonyieldofDNSandreactiontimealestudied．Thecomparedexperimentalresultsprovedthecorrectnessofset-upmodelsqualitatively．Comparedwiththeoldprocesses，theyieldofDNSisimprovedandreactiontimeisshortenedinthenewprocesses．The

8、resultsindicatedthattheuseofsolidfineparticlesjnthereactioniSreasonableandfeasible．Keywords：gas-liquid·solidthree-phasesystems，surface-renewtheory，solidfineparticles，masstransfer,heterogeneous，mathematicalmod