乙酸酐醇解反應(yīng)的熱動(dòng)力學(xué)研究及安全泄放尺寸計(jì)算.pdf

1、化工行業(yè)為整個(gè)人類的衣食住行都帶來(lái)了很大的便利。然而在化工行業(yè)為人類帶來(lái)便利的同時(shí)，也曾由于各種安全問(wèn)題而給人類帶來(lái)了各種災(zāi)難。這些災(zāi)難發(fā)生的主要原因之一是設(shè)計(jì)者對(duì)這些反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)情況不夠了解，從而無(wú)法進(jìn)行很好的工藝設(shè)計(jì)，并最終在生產(chǎn)中出現(xiàn)各種問(wèn)題。
　　乙酸酐和甲醇的醇解是一個(gè)常見(jiàn)的酯化反應(yīng)，該反應(yīng)在工業(yè)中被用于無(wú)水條件下制備乙酸或者醋酸甲酯。為了更好地方便實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究以及通過(guò)放大進(jìn)一步指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)，本文詳細(xì)地研究

2、了乙酸酐和甲醇反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。
　　本文采用RC1e進(jìn)行了等溫量熱，獲得了該反應(yīng)的反應(yīng)熱、絕熱溫升等數(shù)據(jù)，同時(shí)采用二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合方法擬合得到了反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)，并節(jié)約量熱成本，文章還對(duì)基團(tuán)貢獻(xiàn)法估算該反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行了驗(yàn)證和校正，獲得了較為準(zhǔn)確的估算結(jié)果。
　　同時(shí)為了獲得該反應(yīng)絕熱情況下的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征，本文通過(guò)ARC絕熱量熱儀對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了絕熱量熱，并

3、對(duì)量熱結(jié)果進(jìn)行了擬合，得到了反應(yīng)的反應(yīng)熱、絕熱溫升以及二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，所得結(jié)果均與RC1e擬合效果相近。
　　本文根據(jù)ARC得到的絕熱量熱數(shù)據(jù)，本文采用Leung-Omega方法對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)的安全泄放設(shè)計(jì)，獲得了泄放所需要的面積，為該反應(yīng)的工業(yè)化進(jìn)行了安全泄放方面的設(shè)計(jì)。
　　同時(shí)，為了提高計(jì)算效率，省去不必要的查閱手冊(cè)、規(guī)劃迭代、方程求解等步驟，文章基于Excel平臺(tái)開(kāi)發(fā)了兩個(gè)軟件包，分別用來(lái)通過(guò)Benson基團(tuán)貢獻(xiàn)