羥基氯化鎂熱解動(dòng)力學(xué)及反應(yīng)器研究.pdf

1、氯化銨化學(xué)鏈循環(huán)是純堿-氯乙烯清潔聯(lián)產(chǎn)工藝的技術(shù)關(guān)鍵，其中釋氯反應(yīng)的高效進(jìn)行尤為重要。本文以羥基氯化鎂(Mg(OH)Cl)熱解“釋氯”反應(yīng)為對(duì)象，研究了“釋氯”反應(yīng)的熱分解機(jī)理及動(dòng)力學(xué)規(guī)律，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行了模擬計(jì)算并優(yōu)化了工藝條件和反應(yīng)器構(gòu)型，為純堿-氯乙烯聯(lián)產(chǎn)工藝的工業(yè)化應(yīng)用提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和反應(yīng)器單元技術(shù)。
　　論文首先研究了氮?dú)夥諊铝u基氯化鎂的熱分解機(jī)理及動(dòng)力學(xué)。通過熱重分析、X射線衍射、掃描電鏡等手段研究了羥基氯化鎂熱分

2、解過程及其產(chǎn)物特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)羥基氯化鎂的熱分解可分為兩個(gè)階段:第一階段為快速分解期，反應(yīng)較為簡單，反應(yīng)機(jī)理是以隨機(jī)成核和隨后生長(n=1)為控制步驟的A1機(jī)理，表觀活化能為290kJ/mol，指前因子為2.72×1019min-1，第二階段為緩慢分解期，反應(yīng)機(jī)理相對(duì)復(fù)雜，計(jì)算數(shù)據(jù)表明分解速率降低的原因可能是受擴(kuò)散的影響，擬合得到的表觀活化能約為92kJ/mol，指前因子為5.73×104min-1。最終熱分解產(chǎn)物為氧化鎂(MgO)，反應(yīng)

3、活性良好。
　　其次，論文針對(duì)年處理1萬噸氯化銨示范項(xiàng)目，對(duì)羥基氯化鎂熱分解反應(yīng)器進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，包括反應(yīng)器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的求取、能量核算、傳熱過程計(jì)算等方面，特別對(duì)于蓄熱燃燒型反應(yīng)器，還考慮了蓄熱室基本參數(shù)的計(jì)算、氣固換熱計(jì)算以及壓降計(jì)算等，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為反應(yīng)器的數(shù)值模擬及優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，論文結(jié)合羥基氯化鎂熱分解動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)器基本參數(shù)，基于COMSOL軟件平臺(tái)建立了傳熱-反應(yīng)耦合的反應(yīng)器一維模型，得到了煙氣溫度分