梅華：噴射回路反應(yīng)系統(tǒng)的理論分析和工業(yè)化實(shí)踐
【化工儀器網(wǎng) 會(huì)議新聞】2021年3月19日，2021第二屆全國(guó)催化加氫工藝及催化劑技術(shù)開發(fā)與工業(yè)應(yīng)用交流研討會(huì)在南京拉開帷幕。會(huì)議由江蘇省化學(xué)化工學(xué)會(huì)、北京中科安化工業(yè)技術(shù)中心和南京師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院共同舉辦，旨在推廣先進(jìn)的催化加氫技術(shù)成果，促進(jìn)業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)交流和分享。
大會(huì)邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)22位專家?guī)韺I(yè)深入的報(bào)告，為與會(huì)者提供技術(shù)交流的平臺(tái)。會(huì)上，來自南京工業(yè)大學(xué)的梅華教授，帶來了題為《噴射回路反應(yīng)系統(tǒng)的理論分析和工業(yè)化實(shí)踐》的主題報(bào)告。
梅華教授正在做報(bào)告
報(bào)告從催化與分離實(shí)驗(yàn)室介紹、噴射回流反應(yīng)系統(tǒng)以及案例分享等三個(gè)方面展開闡述。
梅華教授指出，從多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，從小試到大生產(chǎn)生產(chǎn)差別十分大，這個(gè)差別表現(xiàn)為“不均”。梅華教授以傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)釜為例子，指出傳統(tǒng)設(shè)備存在換熱面積有限、濃度分布不均勻、溫度分布不均的缺點(diǎn)：從換熱角度來看，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)需要夾套供熱，而此時(shí)反應(yīng)釜的壁面的溫度最高，中心溫度最低，存在溫度梯度；從濃度來看，攪拌釜中有催化劑、氣體，而催化劑比主體密度大，會(huì)下沉，因此存在催化劑大小粒度分布。而這些“不勻”的缺點(diǎn)在小試期間并不會(huì)體現(xiàn)出來，大生產(chǎn)時(shí)卻會(huì)被放大。
隨后，梅華教授介紹了“放大問題”產(chǎn)生的原因。梅華教授指出，反應(yīng)中需要把生成的水帶走就需要提供熱量，實(shí)驗(yàn)室提供熱量是依靠夾套，夾套的換熱面積滿足體系持液量。而到了大生產(chǎn)中，大釜依靠外夾套加熱，大釜的壁表面積相比實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)釜的壁表面積差距懸殊，這個(gè)差距就給傳熱帶來了困難，時(shí)間延長(zhǎng)就成了必然。而導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因，與工廠設(shè)計(jì)時(shí)缺少能量衡算有關(guān)。
以“讓工業(yè)化裝置重現(xiàn)小試結(jié)果”和“開發(fā)反應(yīng)器適應(yīng)最優(yōu)工藝”為目標(biāo)，梅華教授課題組研發(fā)了回路反應(yīng)器。這款回路反應(yīng)器可取代傳統(tǒng)的攪拌反應(yīng)器，解決了傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器的“不均勻”問題。據(jù)梅華教授介紹，這款反應(yīng)器沒有配置攪拌槳，取而代之的循環(huán)泵可以讓物料在整個(gè)裝置中循環(huán)，構(gòu)成了液體回路。儀器設(shè)置了外置熱交換器，可以給反應(yīng)供熱和移熱，解決了熱交換問題。
而后，梅華教授還對(duì)文丘里噴射器、噴射式回路反應(yīng)器的特點(diǎn)、優(yōu)越性及應(yīng)用領(lǐng)域做了介紹。梅華教授介紹到，噴射式回路反應(yīng)器主要由內(nèi)置噴射器的反應(yīng)釜、料液循環(huán)泵、外置換熱器、錯(cuò)流過濾器等構(gòu)成，具有氣液混合充分、熱量交換充分、安全性高、操作方便、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，可用于氣液反應(yīng)、液液反應(yīng)，如加氫反應(yīng)、氧化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)等。
報(bào)告最后，梅華教授分享了多個(gè)案例。
此外，梅華教授還向與會(huì)觀眾介紹了南京工業(yè)大學(xué)，他指出南京工業(yè)大學(xué)的特色是為工業(yè)化服務(wù)，在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方面成績(jī)突出。梅華教授表示，歡迎工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的朋友前往南京工業(yè)大學(xué)交流指導(dǎo)。
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