均匀设计法在甲苯气相氧化催化剂制备工艺中的应用.pdf

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1、2004年12月湖南师范大学自然科学学报VoI.27No.4第27卷第4期JourNatScieHunanNormUnivDec.，2004均匀设计法在甲苯气相氧化催化剂制备工艺中的应用!宋杰斌1，毛丽秋2"，张同来3，冯长根3（1.长沙市质量技术监督局，中国长沙410002；2.湖南师范大学化学化工学院，中国长沙410081；3.北京理工大学机电工程学院，中国北京100081）摘要：应用均匀设计法研究甲苯气相氧化催化剂浸渍法制备工艺与催化剂活性的关系，结合回归分析，获得了实验范围内甲苯转化率和苯甲醛选择性与各因素的关系式，得到较好的浸渍法工艺

2、条件.关键词：催化剂；制备；工艺；均匀设计中图分类号：0212.6；0643.3文献标识码：A文章编号：1000-253（72004）04-0059-04ApplicationofUniformDesigninPreparingCatalystsforVaporPhaseOxidationofToluene1，MAOLi-giu2，ZHANGTong-lai3，FENGChang-gen3SONGie-Jin（1.BureauofOuaIityandTechnigueSupervisingofChangsha，Changsha410002，Ch

3、ina；2.CoIIegeofChemistryandChemicaIEngineering，HunanNormaIUniversity，Changsha410081，China；3.SchooIofMechatronicsEngineering，BeijingInstituteofTechnoIogy，Beijing100081，China）Abstract：ReIationshipbetweentheimpregnatingmethodofpreparingcataIystforvaporphaseoxidationoftoIuenetob

4、enzaIdehydeandtheactivityofcataIystsisstudiedbyusinguniformdesign.ReIationaIexpressionsbetweenconversionrate，seIectivitytobenzaIdehydeandprocessingparameterswithintheexperimentaIrangearederivedandoptimaIimpreg-natingparametersaredeterminedbasedonregressionanaIysis.Keywords：c

5、ataIyst；preparation；technoIogy；uniformdesign均匀设计法是1978年方开泰和王元提出的一种新的试验设计方法［1，2］.此方法将数论与多元统计相结合，可在保证统计精确性的前提下，使试验次数比正交设计大为减少.正交设计要求在试验范围内将试验点安排得“均匀分散，整齐可比”［3］.为了“整齐可比”，试验点并未做到“均匀分散”；而为了“整齐可比”，试验点的数目就必须较多.不考虑“整齐可比”，只考虑试验点在试验范围内“均匀分散”，此种从均匀性出发的设计称为均匀设计.均匀设计中每个因素每个水平只做一次试验，试验次数与

6、水平数相等.应用均匀设计法对工艺和配方进行研究已有较多的报道［4~7］.笔者采用均匀设计对甲苯气相氧化制苯甲醛催化剂的制备工艺进行了研究，通过回归分析，找到了对甲苯转化率和苯甲醛选择性影响较大的因素，并对工艺条件进行了优化.1试验设计和结果1.1试验安排结合试验经验，选用了浸渍法制备工艺中对催化剂活性有影响的7个因素，即催化剂活性组分溶液的质!收稿日期：2004-02-24作者简介：宋杰斌（1967-），男，湖南长沙市人，工程师，主要研究有机化工.通信作者：毛丽秋.60湖南师范大学自然科学学报第27卷量分数（按活性组分占载体质量的百分比计量以配

7、制溶液，2.5%~20%）、含活性组分载体烘干后的焙烧时间（l~8h）、焙烧温度（200~900C）、含活性组分载体在助剂溶液中的浸渍时间（l~4.5h）、助剂溶液的质量分数（按助剂占载体质量的百分比计量以配制溶液，l%~l5%）、焙烧时间（l~8h）、焙烧温度（200~900C）.每个因素确定为8个水平，见表l.表!因素水平表活性组分焙烧时间焙烧温度浸渍时间助剂浓度焙烧时间焙烧温度水平浓度!l/%!2/h!3/C!4/h!5/%!6/h!7/Cl92.5l200lll2002l052300l.5323003ll7.534002534004l2

8、l045002.5745005l3l2.556003956006l4l567003.5ll67007l5l7.578004l378008l620890