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空气氧化p-异佛尔酮(p-IP)合成茶香酮(KIP)技术使维生素E的合成原料变为丙酮而非之前的三甲酚,产生了显著的经济效益。该技术采用空气代替传统氧化剂,属于绿色化学化工研究方向。本文对β-P的氧化反应动力学进行研究,以期为工业生产提供理论指导。关于β-P空气氧化动力学参数的测定结果表明,p-IP空气氧化反应为气液瞬间反应,β-IP存在临界浓度。当β-IP的浓度高于临界浓度时,反应过程为气膜传质控制,p-P氧化反应速率与β-IP浓度呈零级关系。当β-IP的浓度低于临界浓度时,反应过程为双膜控制,主要受液膜传质控制,氧化反应速率与β-IP浓度呈一级关系。β-IP的临界浓度随氧气浓度的提高而增大。在高氧气浓度下,氧气浓度对反应速率的影响减小。空气作为氧化剂时,本文讨论了温度、搅拌转速、通气量以及搅拌桨直径等四个因素对气相体积传质系数的影响。升高温度增大了扩散系数,同时通过降低体系粘度,减少气泡聚并而增大气液比表面积以增加气相体积传质系数。增加搅拌转速可使气液混合更加充分,气液比表面积更大,从而增加气相体积传质系数。通气量增加会导致气含率增大,从而依次增大气液比表面积、气相体积传质系数和反应速率,但是反应速率增加的幅度随通气量的增加逐渐变小。固定搅拌转速不变,增大搅拌桨直径会增大单位体积输入功率,使气液比表面积增大,从而增加气相体积传质系数。综合考虑搅拌转速、通气量以及搅拌桨直径的作用得到了气相体积传质系数的关联式:ko2,GaRTd2/Do2.G=2.4×10-5(d2nρl/μl)0.9(dn2/g)0.16(ρlDl/μl)1.5(μlμg/σ)0.6(nd/μg)0.32P/PBm计算及实验结果表明,关联式计算得到的气相体积传质系数值与实验测得值接近,平均误差小于3.17%,最大误差为5.53%。纯氧作为氧化剂时,由于没有气相传质阻力,β-P氧化反应在液膜内进行,因此反应过程受液膜传质控制。本文讨论了温度、搅拌转速、通气量以及搅拌桨直径对液相体积传质系数ko2,La的影响。综合考虑搅拌转速、通气量以及搅拌桨直径的作用得到了液相体积传质系数的关联式:ko2,Lad2/Dl=4.85×102(d2nρl/μl)0.9(dn2/g)0.05(ρlDl/μl)1.5(μlμg/σ)0.6(nd/μg)0.29计算及实验结果表明,关联式计算得到的液相体积传质系数值与实验测得值接近,平均误差小于3.65%,最大误差为7.60%。