整体式催化剂用于过氧化氢异丙苯分解反应的研究

《整体式催化剂用于过氧化氢异丙苯分解反应的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士研究生学位论文题目墼佳式{邕丝型旦王堇氢丝氢显匝茎坌鲤匡廑笪巫塞日期：二O一四年五月三十日北京化工大学学位论文原创性声明Y2628845l㈣m

2、llllllllll删llllll删本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：整面日期：丝!生篁：迎作者签名：纽幽日期：丝!生!

3、：坦关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：．熟函导师签名：兰虚董!型日期：丝!生：篁，翌日期：型膨鱼?!——学位论文数据集中图分类号TQ426学科分类号530．24论文编号1001020140

4、038密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名韩丽学号2011200038获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081701课题来源国家自然科学基金研究方向工业催化论文题目整体式催化剂用于过氧化氢异丙苯分解反应的研究关键词酸性蒙脱土，整体式催化剂，过氧化氢异丙苯，分解，CFD模拟论文答辩日期2014．5．19+论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师雷志刚教授北京化工大学化学工程评阅人1刘辉教授北京化工大学化学工程评阅人2黄崇品副研究员北京化工大学化学工程

5、评阅人3评阅人4评阅人5微员糊张润铎教授北京化工大学工业催化答辩委员1李建伟教授北京化工大学工业催化答辩委员2李英霞副教授北京化工大学工业催化答辩委员3张佳瑾讲师北京化工大学工业催化答辩委员4张僳副研究员北京化工大学工业催化答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2应用研究3开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)(《学科分类与代码》中查询．四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要整体式催化剂用于过氧化氢异丙苯分解反应的研究苯酚和

6、丙酮都是重要的基本有机化工原料，广泛应用于化工领域。异丙苯法是目前生产苯酚最主要的方法，其中该方法的最后一步过氧化氢异丙苯(C肿)分解对产品收率有着直接的影响。目前工业上的生产工艺主要采用硫酸作为催化剂，多种固体酸正在实验室研究阶段，仅酸性树脂应用于少数国内外工业化生产。实践表明，硫酸和固体酸存在的问题和缺点使得后续工艺复杂化，因此探索和研究合理、寿命长的新型催化剂尤为重要。近年来整体式催化剂由于具有流固接触面积大、压降低、传质效率高、扩散阻力小及放大效应小等优点而受到广泛关注。本文采用实验和CFD模拟计算相结合的方法研究了

7、酸性蒙脱土／堇青石整体式催化剂用于CHP分解反应，考察了整体式催化剂制备影响因素以及对反应过程进行了优化。具体的研究内容如下：1。将堇青石以及蒙脱土分别迸行预处理和活化处理，采用酸性蒙脱土、硅溶胶以及去离子水制备出悬浮液活性浆料，然后采用悬浮液涂覆法将活性组分酸性蒙脱土负载到堇青石上制备出整体式催化剂。根据涂覆次数的不同制备出不同酸性蒙脱土负载量的催化剂，并对催化剂制备过程中悬浮液固含量、涂覆时间、焙烧温度等影响因素进行了考察，对其进行XRD、BET、SEM以及NH3．TPD表征和测试分析。结果表明，在悬浮液固含量20wt％

8、左右、涂覆时间5min、焙烧温度550*C条件下制备出的催化剂涂层与载体结合牢固均匀，结构性能较好。2．对制备的整体式催化剂在自制的常压固定床反应器上进行活性评l北京化工大学硕十学位论文价，将其与颗粒状酸性树脂进行活性比较发现两种催化剂对CHP分解的转化率相近，且整体式催化剂对苯酚的选择性要高于酸性树脂。同时考察了不同酸性蒙脱土负载量、反应温度、原料CHP浓度以及空速对整体式催化剂催化活性的影响，并选取出本实验制备催化剂的最佳反应条件：酸性蒙脱土负载量为32．5wt％、反应温度为80℃、原料CHP与丙酮质量比为1：3、空速为

9、90h‘1的条件下，CHP转化率可达到100％，苯酚选择性为99．8％。3．通过建立可靠有效的数学模型来考察CHP分解过程中整体式催化剂的传质传热和反应特性，发现整体式催化剂内部由中心到壁面温度与CHP浓度是逐渐降低的。考察不同操作参数(原料CHP浓度、入口流速)和几何结构参数(涂层厚度、