杨东海
,
黄晓峰
,
陈标华
,
李成岳
催化学报
丁烷选择氧化制顺酐是迄今唯一已经工业化的低碳烷烃选择氧化反应.模拟研究和在实验室微型反应器上的研究结果证实,在适宜的操作条件下,通过固定床反应器人为非定态操作能够改善反应的时均性能、提高顺酐的选择性和收率.本文在小试规模(装填30 g原粒度工业催化剂)的单管固定床反应器实验装置上,开展了丁烷选择氧化反应人为非定态操作性能的研究.在适宜的操作条件下,进料组成周期性变化虽然提高了顺酐的选择性,但降低了丁烷的转化率; 同时改变反应温度和进料组成能够显著提高顺酐的时均收率.
关键词:
丁烷
,
选择氧化
,
顺酐
,
氧化钒
,
氧化磷
,
人为非定态操作
,
固定床反应器
刘红
,
卢冠忠
,
郭杨龙
,
郭耘
,
王筠松
催化学报
制备了用于固定床反应器的负载型TS-1分子筛催化剂,并以苯酚羟基化为探针反应,研究了载体、钛含量和预处理剂等对负载型TS-1分子筛催化性能的影响,考察了固定床反应器中苯酚羟基化反应的工艺条件. 结果表明,酸性较强的载体会加剧H2O2的分解,导致苯酚的转化率和H2O2的有效利用率下降; 在所研究的ZSM-5,TiO2,Al2O3,ZrO2,SiO2和硅藻土载体中,硅藻土具有最好的催化性能;催化剂的活性与骨架钛含量有关; 用HNO3,Kac,NaAc,NH4Ac和NH4Cl处理过的催化剂,活性和选择性得到提高,而用NH3*H2O,Na2CO3和Na3PO4等碱性物质处理后,催化剂的活性则下降; 溶剂、反应温度、原料空速和苯酚/H2O2摩尔比对苯酚羟基化反应有很大影响. 以丙酮为溶剂,在苯酚/H2O2摩尔比为3,反应温度为84 ℃,WHSV为8.46 h-1的反应条件下,苯酚转化率、H2O2转化率、苯二酚选择性以及H2O2的有效利用率可分别达到27.7%, 94.8%, 97.7%和75.1%.
关键词:
TS-1
,
负载型催化剂
,
苯酚
,
过氧化氢
,
羟基化
,
苯二酚
,
固定床反应器
蒋小川
,
李建伟
,
李成岳
催化学报
以Lurgi型甲醇合成反应器一维非均相数学模型和单颗粒催化剂反应-扩散模型为基础,通过模拟分析及与工业生产数据相对照的方式,对六种具有不同结构的C302催化剂动力学模型进行了工业应用检验.将六种模型用于非等温工业反应器性能分析时,有的模型模拟结果偏离实际情况较远,表明动力学模型结构对反应器模拟结果有较大的影响,有必要对用等温动力学实验数据和传统方法确立的动力学模型从工业应用角度做进一步检验.基于这一观点,最终确定了三种比较适宜于工业应用的C302催化剂的动力学模型.
关键词:
铜基催化剂
,
甲醇合成
,
动力学模型
,
固定床反应器
王虎林
,
杨勇
,
王洪
,
青明
,
相宏伟
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91246
采用N2吸附-脱附、X射线衍射、穆斯堡尔谱、X射线光电子能谱、程序升温还原和热重分析等技术研究了助剂Cr含量对Fe基费托合成催化剂的织构性质、还原行为以及物相变化的影响.在H2/CO=2.0,260～300℃,1.5 MPa和2000 ml/(g·h)条件下,在固定床反应器中考察了Cr含量对Fe基催化剂费托合成反应活性和产物烃选择性的影响.结果表明,在氧化态催化剂中,Cr助剂与Fe物相存在较强的相互作用,形成固溶体相α-(Cr1-xFex)2O3;随着Cr含量的增加,逐渐由单一的富Fe相α-(Fe1-xCrx)2O3向富Fe相和富Cr相α-(Cr1-yFey)2O3两相过渡.Fe-Cr固溶体的生成显著抑制了催化剂的还原,导致催化剂还原度降低,因而催化剂活性下降.同时,Cr的添加提高了甲烷和轻质烃选择性,但抑制了水煤气变换活性.
关键词:
费托合成
,
铁基催化剂
,
铬助剂
,
固溶体
,
固定床反应器
陈源
,
丁静
,
陆建峰
,
杨建平
工程热物理学报
实验研究固定床反应器内CH4-CO2重整热化学储能过程,揭示加热温度、反应物流量及CH4/CO2摩尔比等参数对热化学储能过程的影响机制.实验结果显示:反应器内部轴向与径向均存在较大温度差;提高加热温度能够提高甲烷转化率和化学储能效率,但反应温度升高会导致反应器轴向温差变大,对反应器稳定运行不利;随着反应物流速的增大,甲烷转化率降低,化学储能效率先增后减存在极大值;提高CO2含量有利于提高甲烷转化率,但会导致化学储能效率的降低.
关键词:
热化学储能
,
CH4-CO2重整
,
固定床反应器
,
储能效率
金荣超
,
陈燕馨
,
李文钊
,
陈美龙
,
于春英
,
江义
催化学报
研究了甲烷部分氧化(POM)反应在固定床反应器中轴向的温度场分布(或热波分布).催化剂床层的热波呈不对称分布,入口段温度高于出口温度,热波峰值位于入口偏下处.考察了空速、n(CH4)/n(O2)比值、高径比等对热波分布的影响,结果表明:相同外温下,增加空速导致热波峰温升高;随着n(CH4)/n(O2)值的降低,目标产物H2和CO的深度氧化(强放热)加强,故热波峰温升高;适当降低催化剂床层的高径比有利于降低热波峰温和提高反应性能.催化剂用载体稀释后,由于H2和CO深度氧化反应的加强,导致热波峰温升高.不同高度催化剂床层的热波特征揭示,POM反应主要在入口段一薄层区域内进行,此区域近似呈等温分布,说明POM反应遵循直接氧化机理.
关键词:
镍催化剂
,
甲烷
,
部分氧化
,
合成气
,
固定床反应器
,
热波
王立丽
,
吴宝山
,
李永旺
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.01128
研究了Ru和Cu助剂对无K的费托(F-T)合成Fe基催化剂的织构性质、物相结构、还原和碳化行为的影响.在n(H2)/n(CO)=2.0,t=260℃,P=1.5MPa和GHSV=2000h-1的条件下,采用固定床反应器考察了Ru,Cu助剂对Fe基催化剂费托合成反应性能的影响.采用低温N2物理吸附、X射线衍射、穆斯堡尔谱和程序升温还原技术对催化剂进行了详细表征.结果发现,Ru或Cu的添加均提高了铁氧化物的分散度,不同程度地促进了催化剂的还原和碳化,Cu的作用更为显著.反应结果表明,Ru或Cu的添加均提高了催化剂上F-T合成反应活性,其中Cu的添加降低了CH4选择性,促进了C5+的生成;而Ru的作用则相反.
关键词:
费托合成
,
钌
,
铜
,
助剂
,
铁基催化剂
,
固定床反应器
魏刚
,
王华
,
魏永刚
,
李孔斋
,
王仕博
,
张健
材料导报
固定床反应器的压降变化对化学反应效果影响较大,而以实验为主的研究方法无法实时和形象地表达固定床内压降的变化规律.在CSP概念的基础上,以不同管径比为参数建立了轴向固定床反应器的物理模型;利用计算流体动力学软件FLUENT对空隙率ψ=0.48、0.63和0.69等3种不同的催化剂排布方式进行了数值模拟,结果表明,ψ=0.48时反应器内压降最大,而ψ=0.63、0.69时反应器内出现多个回流区域,其耦合结果使整个反应器内的压降在ψ=0.69时最小.分析认为,对于不同类型的化学反应,应采用不同的催化剂排布方式才能达到最佳的反应效果.
关键词:
固定床反应器
,
压降
,
FLUENT
,
数值模拟
姚明恺
,
杨俊霞
,
赵松
,
刘月明
,
吴鹏
催化学报
在固定床反应器中,H2O2与Ti-MWW分子筛的接触时间越长,其分解率越高.结果表明,分子筛骨架Ti和其拥有的酸性位是造成H2O2在分子筛上分解的主要原因.非骨架Ti对H2O2分解的影响弱于骨架Ti-H2O2的无效分解直接影响反应物的转化效率.了解H2O2无效分解的原因,有利于设计出高活性钛硅分子筛.同时在固定床中研究钛硅分子筛催化分解H2O2的反应有可能成为一种评价钛硅分子筛催化活性的新方法.
关键词:
钛硅分子筛
,
Ti-MWW
,
过氧化氢
,
催化
,
固定床反应器
