探析沸石基吸附分离和催化反应过程模型化研究

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1、北京化工大学位论文原创性声明lI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：￡会，系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

2、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。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：耋兰金煎!日期：硼移1．5．6聊签各一立灶嗍·瘁址●学位论文数据集中图分类号TQ021．4学科分类号5302440论文编号1001020070062密级学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名王会东学号2004000062获学位专业名称化学工程获学位专业代码081701课题来源国家科委研究

3、方向现代传质与分离技术论文题目沸石基吸附分离和催化反应过程模型化研究关键词沸石，Maxwell．Stefan方程，渗透通量，有效因子，吸附，扩散论文答辩日期2007．5．31·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刘辉教授北京化工大学化学工程评阕人1史士东教授煤炭科学研究总院化学工程与工艺评阅人2李成岳教授北京化工大学化学工程与技术评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员蝴史士东教授煤炭科学研究总院化学工程与工艺答辩委员1李成岳教授北京化工大学化学工程与技术答辩委员2李建伟教授北京化工大学化学工程答辩委员3答辩

4、委员4答辩委员5征：一．四．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它中图分类号在Ⅸ中国图书资料分类法》查询。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。论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。㈣8㈣5Ⅲ5㈣0mMj●I舢8iii●ImY▲oruI]'■一▲j，_摘要沸石基吸附分离和催化反应过程模型化研究本论文以分子模拟等方法获得的客体分子在沸石内的吸附、扩散性质作为基本参数，以Maxwell．Stefan(MS)方程描述沸石内的微孔扩散、主体扩散和努森扩散特性为理论基础，建立沸石单

5、颗粒、沸石膜组件、沸石基固定床等分离和催化反应过程的多尺度一维非定态模型。利用有限容积法对模型方程进行离散并开发了Fortran模型求解程序。通过与文献中的实验或模拟数据比较，证实模型可正确预测沸石基多组分吸附、扩散性质，膜渗透特性以及催化剂内反应有效因子等。在一般化多尺度模型基础上，讨论Na．Y沸石膜组件内苯的扩散机制、支撑层结构和阻力对传质的影响；以FCC催化裂化过程中乙烯、丙烯、丁烷等混合物在MFI类型沸石内分离为研究背景，考察沸石膜中多组分间的耦合扩散作用，吸附、扩散性质上的差别对组分分离传质的影响；还研究沸石单颗粒和膜内发生A铮B

6、+C的催化裂解反应过程中，反应与传质的耦合作用、浓度和有效因子的分布。非定态条件下，沸石基催化反应有效因子存在极值，这是未曾报道过的。上譬关键词：沸石，Maxwell一Stefan方程，渗透通量，有效因子，吸附，扩散MODELINGTHEZEOLITEBASEDSEPARATIONANDCATALYTICREACTIoNPRoCESSESABSTRACTBasedontheadsorptionandtransportdataofguestmoleculesdiffusingintwozeolites，MFIandFAU，theMaxwell

7、．Stefan(MS)equationwasadoptedtodescribepropertiesofsurfacediffusion，bulkdiffusionandKnudsendiffusion．Anonedimensionalunsteadymodelwasestablishedinthisthesisforprocessesofseparationandcatalyticreactionthatarecarriedoutinasinglezeoliteparticle，zeolitmembranemoduleorfixedbedp

8、ackedwithzeolitecatalysts．FinitevolumemethodandFortranlanguagewereusedtosolvethemodelequa