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本文应用反应量热仪RC1e,通过对甲苯半间歇一段硝化的研究,在本质安全的前提下,设计反应器体积放大1000倍后的主要设备参数和工艺操作条件,并对其安全性进行分析。首先用RC1e分别测量甲苯、蒸馏水、正丙醇、丙三醇和乙二醇在不同搅拌速度下的传热系数,拟合wilson曲线,求出斜率β。结合导热系数、粘度、比热等物理性质和反应器几何常数Z,求出RC1e反应器常数α。然后改变不同的搅拌速度,测量甲苯硝化过程的传热系数,同样方法拟合wilson曲线,结合反应器常数α,求出甲苯硝化过程的物性因数V,从而计算出实验室反应物传热系数hrl。在几何相似的基础上推导出反应物传热系数的放大关系,通过分析混合过程对硝化反应的影响,计算出放大后的最佳搅拌速度,然后求出放大后反应物传热系数hrB。估算反应器器壁和冷却装置传热系数,从而求出工厂规模反应器总传热系数UB为580W/m2K,与工程经验值581W/m2K非常接近。通过RC1e测得的热力学和动力学数据对硝化反应动力学进行研究,拟合速率反应方程式,求出反应级数和活化能。通过热量和物料衡算,结合热力学、动力学和混合过程的分析结果,最终计算出放大1000倍后工厂反应器所需换热面积为3.77m2、最大放热速率58.84kW、生产能力120kg/h等主要工艺参数。通过该工艺条件下绝热温升△Tad、最大反应温度MTSR等相关安全参数的计算和热稳定操作图的分析,验证了放大结果的安全性和可靠性。