羥基氯化鎂熱解動力學及反應(yīng)器研究.pdf

1、氯化銨化學鏈循環(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)為對象，研究了“釋氯”反應(yīng)的熱分解機理及動力學規(guī)律，對反應(yīng)器進行了模擬計算并優(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)。
　　論文首先研究了氮氣氛圍下羥基氯化鎂的熱分解機理及動力學。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階段:第一階段為快速分解期，反應(yīng)較為簡單，反應(yīng)機理是以隨機成核和隨后生長(n=1)為控制步驟的A1機理，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)機理相對復(fù)雜，計算數(shù)據(jù)表明分解速率降低的原因可能是受擴散的影響，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，論文針對年處理1萬噸氯化銨示范項目，對羥基氯化鎂熱分解反應(yīng)器進行了初步設(shè)計，包括反應(yīng)器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的求取、能量核算、傳熱過程計算等方面，特別對于蓄熱燃燒型反應(yīng)器，還考慮了蓄熱室基本參數(shù)的計算、氣固換熱計算以及壓降計算等，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力學、反應(yīng)器基本參數(shù)，基于COMSOL軟件平臺建立了傳熱-反應(yīng)耦合的反應(yīng)器一維模型，得到了煙氣溫度分