基于超临界条件下涂层催化正十二烷及rp-3裂解研究

《基于超临界条件下涂层催化正十二烷及rp-3裂解研究》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、天津大学硕士学位论文超临界条件下涂层催化正十二烷及RP-3裂解研究姓名：郭伟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张香文20060201中文摘要随着超音速及超高音速时代的到来，飞行过程中飞行器外表面及设备的热负荷越来越大，应用燃料作为冷却剂成为首选方案。在这种条件下，燃料的显热已不能满足需求，利用吸热燃料的化学裂解反应势在必行。在本论文中，以热沉、裂解率／气相产物质量分率、产氢率及主要气相产物分布为主要评价指标，对吸热燃料的模型化合物正十二烷、燃料I强．3及TJ．02的催化裂解反应进行了考察研究。

2、将工业化的沸石分子筛催化剂采用气助式吹扫涂层方式负载于①3不锈钢反应管内壁，得到约30¨m和100“m的胶粘剂04．3涂层及胶粘剂04．4涂层。确定了最佳的涂层工艺及胶粘剂配比，制得的涂层催化剂有较好的反应性和稳定性。以纯组分正十二烷为探针反应，对与不同胶粘剂配伍的催化剂活性进行了考察。10州％HZSM．5的04．3配方涂层催化的裂解反应热沉由热裂解的2400KJ瓜g增至4253Ⅺ／l(g，裂解率由33％增加至65％，5Ⅲ％HB的04．4配方涂层催化热沉提高至4220I(J／l(g，裂解率至62％。本

3、实验还对催化剂的失活情况进行了研究。结果表明，与胶粘剂04．4配伍的情况下，失活较慢。推测原因可能由于胶粘剂04—4在固化过程中形成了空间网状结构，使原料可扩散进入，提高了催化剂的利用率。HB与HUSY分子筛失活较快，其孔径较大容易发生聚合等二次反应以致结焦失活。应用正十二烷裂解筛选出来的最佳配伍形式，考察了实际燃料I冲．3，I冲．3+(RP．3加入添加剂)和TJ．02的催化裂解情况。在催化剂存在下I冲．3，I冲．3+的热沉、气相产物质量分率都显著增加，最高热沉达到4600KJ瓜g。但产氢率较热裂解变

4、化不大。与此相反，TJ．02的热沉及气相产物质量分率提升不明显，产氢率有大幅度的提高，由热裂解的不足3％提高到6％。关键词：涂层裂解热沉超临界ABSTRACTAsnightspeedincreasestothehighsupersonica11dhypersonicregime，theteIr巾eraturcofther锄airtakenonbroadtheVehiclebecomestoohi曲tocoolthestmcture．ThereforeitisnecessaD，toutilizethem

5、elaLstheprimarycoolant．InthiscaSe，sensibleheatingoft11ef．uelisnotenou曲，andendothe肿icreactionslikecatalysticdecompositionareneeded．Inthiswork，aIlinVestigationwasconductedtoexplorethedecompositionofjetfuelmodelcompoundandthepractice如el，withco咖monindustria

6、lzeolitecatalysts，undersupercriticalconditions．Highheatsim(capacitieshavebeendemonstratedforn-dodecane，ChirKlNo．3keroseneandTJ-02，uSingzeolitecatalyStsincoated-tubereactorconfiguiatioIlS．Somepar锄etersincludedingfuelheatsinkcapaci吼reactionconVersion／gaSp

7、roductsmaSs行action，hydrogenmolepercent，aJldm勾orgaSproductSdistributionweremeasured．Thecatalystwithbinderwasfilledinthestainlesstubealldtllendisplacedbyastre锄ofintergas．Thecoolingmethoda11dtecllllologicalconditionswereoptimized，withWhich30¨ma11d100¨，mcoa

8、tingtllickness、Ⅳeresepauratelydepositedon①3stailllesstdbewith04—3and04-4binder．111eactiVityofthecoatedcatalystswithdi旋rentbinderswasstudiedonmodelconlpoundn—dodecane．10州％HZSM一5withbinder04-3and5叭％Hpwithbinder04-3promotedtheheatsi