换一批摘要芳香族化合物的硝化是快速、强放热反应,采用连续硝化工艺可降低间歇操作可能引起的潜在风险.本文采用可视化方法和计算流体力学(CFD)模拟研究微管内流动状况的基础上,在体积为10mL的微管反应器中进行了氯苯连续硝化反应,探究了停留时间、温度、混酸比(硝酸与硫酸的摩尔比)、相比(硝酸与氯苯的摩尔比)对反应转化率、收率、产物邻对比和选择性的影响.结果表明,氯苯和混酸两相在内径为1mm的微通道内呈现出的Taylor流流型可以强化传质传热的效率,提高宏观反应速率.在停留时间为8min、温度80℃、混酸比=1:1.5、相比=1:1时,产物中邻对比在0.7～0.8之间,氯苯单程转化率为81.24％,一硝基氯苯的选择性为93.77％.采用连续硝化后,反应停留时间大幅降低,一硝基氯苯的邻对比明显提高.相比于传统釜式工艺,微管反应器内连续硝化更加安全、高效.
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