一乙醇胺催化脱氢合成氨基乙酸钠反应动力学研究

探讨了以雷尼 (Raney) Cu为催化剂由一乙醇胺催化合成氨基乙酸钠反应的机理 ,推导了合成过程的动力学方程。实验结果表明 :该反应服从一级反应动力学规律 ,其反应速率方程为 r=kc A。根据线性化的Arrhenius方程拟合得到该反应的反应速率常数 k=6 .8111× 10 15exp(- 147.80× 10 3/ RT)。用所建立的动力学模型预测其他温度下的反应转化率 ,计算值与实验值比较平均误差小于 1.2 5 %。     

一种新型常温微量氯气吸附剂热动力学研究

用一次等量浸渍法制备氯气吸附剂。在反应温度为常温、空速小于或等于1 000 h-1、进口氯气体积分数小于或等于400×10-6、出口氯气体积分数小于或等于0.1×10-6的条件下,吸附氯容量大于或等于11%。通过分析实验测得了热力学和动力学参数,结果表明,该吸附剂吸附氯气过程满足热力学的Fueundlich方程和动力学的Dubbin-Radushkevich方程,同时得出了有关吸附剂的反应机理。     

己二酸二甲酯反应-吸附耦合技术的动力学研究

对己二酸、甲醇在732强酸性阳离子交换树脂的催化和4A分子筛吸附的共同作用下反应-吸附耦合法制备己二酸二甲酯的表观动力学进行了全面的探讨.根据反应的有关理论,建立了其表观动力学方程为:r＝-dcA-dt＝21.0866e-24494-RTCAC2B生成了己二酸二甲酯的表观活化能24.494kJ/mol.     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化本征动力学

对钛硅分子筛(TS-1)催化环己酮氨肟化反应进行了研究。根据该反应体系中环己酮可能部分吸附在TS-1分子筛活性中心上与氨发生亚胺机理,未被吸附的环己酮和羟胺中间体发生羟胺机理(双机理),建立了氨肟化反应以及该反应体系中过氧化氢分解的动力学方程,结合实验数据,对参数进行了估算及统计检验,对氨肟化反应和过氧化氢分解的动力学模型的计算值与实验值进行了比较,结果表明该模型能真实反映TS-1分子筛催化环己酮氨肟化的反应规律。同时,对双机理模型中各机理也进行了模拟计算,结果表明,双机理模型中的亚胺和羟胺机理在反应体系中发生的几率跟反应温度有很大关系。另外,过氧化氢分解动力学模型只适用于该反应体系。     

低温液相甲醇合成反应动力学模型与参数估计

由低温液相甲醇合成的反应机理出发 ,考虑了均相和多相催化剂的不同作用及不同的吸附方式 ,导出了两步法低温液相甲醇合成的动力学模型 .结合搅拌釜中测得的动力学数据 ,对动力学模型进行了筛选和参数回归 .结果表明氢气为分子吸附 ,反应为双位吸附反应 ,甲醇脱附为反应控制步骤的反应动力学模型能较好地拟合实验数据 .由此得到了低温液相甲醇合成反应动力学模型方程 ,模型满足F检验 ,且参数符合各自的物理意义 .该动力学模型由于是对两步反应综合起来进行动力学分析 ,因而结果可在反应器数学模型中应用     

HY和USY分子筛对模拟油品中碱性氮化物的吸附行为

以HY、USY分子筛作为吸附剂,喹啉的十二烷溶液为模拟油,在间歇式微型反应釜中,进行了静态吸附脱除碱性氮化物的实验研究。考察了两种分子筛的吸附温度、剂油质量比对脱氮率的影响,并对其吸附热力学、吸附动力学进行了研究。结果表明,HY和USY分子筛最佳吸附温度分别为100 ℃和140 ℃,最佳剂油质量比为1∶30;通过吸附热力学的研究,得出两种分子筛的等温吸附曲线为H型化学吸附曲线,Langmuir等温方程拟合相关系数大于0.999,新建立的等温化学吸附方程可以很好地拟合等温吸附曲线;吸附焓变?H>0,自由能变?G0,实验条件下碱性氮化物在两种分子筛上的吸附是吸热的、自发的化学吸附过程;采用3种动力学模型对两种分子筛的吸附行为进行拟合,得出准二级动力学模型是描述两种分子筛吸附过程的最佳动力学方程,相关系数大于0.999。     

均相催化水合法合成乙二醇动力学研究

在反应温度为45～75℃,NY 健化剂浓度为0.093mol/L,水比为6～10的反应条件下,对均相催化水合法合成乙二醇动力学进行了研究。测定了反应速率常数及反应过程中溶液 pH 值的变化。依据实验结果,提出了反应机理,建立了反应动力学方程,并利用 Levenberg-Marquardt 方法回归了动力学参数。研究结果表明:在 NY 催化剂存在下,均相催化水合法合成乙二醇反应对环氧乙烷浓度是一级反应,其表观活化能为71113.8 J/mol 和指前因子3.05×10~9 min~(-1)。相对直接水合法而言,NY 催化剂降低了反应的活化能,大大提高了反应速度。     

TS-1催化苯羟基化制苯酚的本征动力学

TS-1分子筛催化苯羟基化法制苯酚是一种绿色工艺路线。对以TS-1为催化剂苯与过氧化氢反应制苯酚的本征动力学进行了研究。考察了搅拌速度、苯浓度、过氧化氢浓度以及反应温度等因素对苯酚初始生成速率的影响,并采用幂函数方程进行实验数据拟合。结果表明,在消除内外扩散影响的条件下,反应对于苯、过氧化氢的反应级数分别为0.62和0.55,反应的活化能为101.31 kJ/mol。依据上述结果建立了反应的本征动力学方程,并对模型进行验证,结果显示模型计算得到的苯酚初始生成速率与实验值的平均相对偏差为6.81%,吻合较好。研究得到的动力学模型为TS-1催化苯羟基化-膜分离耦合制备苯酚的条件优化及过程开发提供依据。     

用离子交换树脂催化水解醋酸甲酯的反应动力学研究

研究了在常压下、温度为３０８～３２８Ｋ的范围内，用阳离子交换树脂作催化剂的醋酸甲酯催化水解宏观反应动力学。建立了实验条件下的动力学模型。研究了反应温度、催化剂浓度、水酯比、催化剂装填方式及进料中含甲醇等因素对催化水解的影响。实验数据采用拟均相二级反应动力学模型进行回归，得出醋酸甲酯催化水解的正逆反应活化能为３５．５和２９．５ｋＪ／ｍｏｌ。与催化剂浓度关联的最终速率表达式为：ｋ＋＝（５．３９２７９×１０－１０Ｃ－２．０７２０５９×１０－８）ｅｘｐ（－４．２７０／Ｔ）ｋ－＝（５．９１０６６×１０－１０Ｃ－１．５１５４３×１０－８）ｅｘｐ（－３．４２８／Ｔ）     

活性炭催化剂上甲基叔丁基醚裂解反应动力学的研究

常压下,在265～295℃温度范围内,用内循环无梯度反应器对甲基叔丁基醚(MTBE)在CRN型活性炭催化剂上裂解制异丁烯的反应动力学进行了研究。研究结果表明,裂解反应由吸附的MTBE生成非吸附产物的不可逆表面反应所控制,其本征动力学方程为 (-r_A)=κP_A/(1+κ_AP_A)式中κ=2.6167×10~9 exp(-1.4730×10~2/RT) κ_A=8.6829×10~6 exp(-1.1661×10~2/RT)     

甲醇和异丁烯在HBT6分子筛上的反应机理

研究了甲醇、异丁烯和甲基叔丁基醚 (MTBE)在HBT6分子筛上的吸附 ,探讨了HBT6分子筛催化剂上合成MTBE反应的机理 ,并结合本征动力学实验结果 ,提出了反应的机理动力学模型 .结果表明 ,甲醇、异丁烯、MTBE均吸附在催化剂的酸性OH基上 ,其中异丁烯主要以π络合形式吸附 ,这种吸附态容易转变为叔丁基正碳离子 .甲醇与异丁烯在HBT6分子筛催化剂上的醚化反应按照L -H机理进行 ,表面反应为速度控制步骤     

13X分子筛静态脱除含硫模型化合物的吸附研究

采用噻吩/正己烷配制出含硫模型化合物,以13X分子筛为吸附剂,在常压条件下,用静态吸附法评测了吸附时间、吸附温度、含硫模型化合物浓度等吸附条件对吸附剂脱硫性能的影响。实验结果表明:13X型分子筛在6 h时吸附基本达到饱和,并对其吸附动力学、热力学及吸附等温曲线的研究,发现此吸附反应为放热反应,并求出吸附焓变及熵变,确定吸附反应为二级反应。     

硅烷化含钛介孔分子筛催化环己烯环氧化动力学

研究了气相沉积法制备的硅烷化含钛介孔分子筛(Ti/HMS)催化环己烯与异丙苯过氧化氢(CHP)的环氧化反应的宏观动力学.结果表明:环己烯与CHP的环氧化反应对催化剂的量表现为1级;对于环己烯和氧化剂CHP,随着浓度的增加,反应随之由1级向0级过渡,根据实验结果和反应机理,运用Rideal-Eley方法,提出了硅烷化Ti/HMS催化环己烯与CHP环氧化反应的动力学方程.     

四氢呋喃水溶液在3分子筛上的吸附平衡与动力学研究

研究了四氢呋喃水溶液在间歇搅拌槽内3Ao分子筛上的吸附平衡和动力学,用Langmuir方程拟合了吸附等温线,并用粒内表面扩散模型和Langmuir方程对吸附动力学曲线进行拟合。求取了表面扩散系数Ds,并研究了温度、初始浓度和粒径的变化对Ds的影响。Ds在25℃下C0为6.5%、dp为1.46~1.97mm时为7.83×10?7(cm2?s?1),并随着温度的升高及随着浓度的加大而增加,但不受粒径变化的影响。此外还求取了表面扩散指前因子Dso为1.85×10?5(cm2?s?1)和不同浓度下的活化能E。     

低成本制备MCM-41介孔分子筛及其对结晶紫的吸附性能

以工业废弃物微硅粉为原料,碱法提纯后做为硅源,加入模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),采用水热法制备纯硅的MCM-41有序介孔分子筛,并用小角X射线衍射、液氮吸附脱附和透射电镜(TEM)对分子筛进行了结构表征和表面积及孔径分析.通过静态吸附实验探讨了该吸附剂对结晶紫的吸附性能,考察了溶液pH值、分子筛质量、结晶紫初始浓度、吸附时间、盐浓度及温度对吸附行为的影响,研究了介孔分子筛对结晶紫吸附的热力学和动力学行为.结果 表明:在25℃下,当MCM-41分子筛用量为0.03 g、结晶紫溶液浓度为150.0 mg· L-1、吸附时间为90 min、pH值为9.0时,分子筛对结晶紫的去除率和吸附量为87.24％和436.21 mg-g-1.分子筛对结晶紫溶液的吸附更符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程.分子筛吸附结晶紫的反应活化能为23.31 kJ· mol-1,吸附过程属于化学吸附.     

钯/陶瓷膜催化剂上对硝基苯酚加氢宏观动力学

对硝基苯酚催化加氢法是制备对氨基苯酚的一种清洁合成工艺。采用液相浸渍还原法将钯催化剂负载于陶瓷膜表面制备钯/陶瓷膜催化剂,对该膜催化剂上对硝基苯酚加氢的宏观动力学进行了研究。在高压反应釜中考察了对硝基苯酚浓度、氢气压力以及反应温度等因素对对硝基苯酚加氢速率的影响,并采用幂函数方程进行实验数据拟合。实验结果表明,反应对对硝基苯酚呈0级,对氢气是1.05级,反应活化能为17.88 kJ/mol,指前因子为2 304 mol/(h·m2·MPa1.05)。依据上述结果建立了反应的宏观动力学方程,并对模型进行验证,结果表明模型计算值与实验结果吻合较好。这可为钯/陶瓷膜催化对硝基苯酚加氢制备对氨基苯酚的过程开发提供基础数据。     

四氢呋喃水溶液在3Å分子筛上的吸附平衡与动力学研究

研究了四氢呋喃水溶液在间歇搅拌槽内3 A分子筛上的吸附平衡和动力学,用Langmuir方程拟合了吸附等温线,并用粒内表面扩散模型和Langmuir方程对吸附动力学曲线进行拟合.求取了表面扩散系数Ds,并研究了温度、初始浓度和粒径的变化对Ds的影响.Ds在25℃下C0为6.5%、dp为1 46～1.97mm时为7.83×10-7(cm2·s-1),并随着温度的升高及随着浓度的加大而增加,但不受粒径变化的影响.此外还求取了表面扩散指前因子Dso为1.85×10-5(cm2·s-1)和不同浓度下的活化能E.     

正戊烷和正己烷在5A分子筛上的液相吸附性能研究

测定了373~453K温度条件下正戊烷和正己烷在5A分子筛上的液相吸附平衡数据,用Langmuir方程和Freundlich方程对实验吸附等温线数据进行了拟合计算。结果表明,在453K温度下,正戊烷和正己烷在5A分子筛上仍可以达到7%左右的吸附容量,其吸附等温线符合Langmuir吸附等温类型,Langmuir吸附方程能够很好的拟合实验结果。Clapeyron-Clausius方程计算得到的正戊烷和正己烷在5A分子筛上吸附热、吸附熵等热力学数据表明,正戊烷、正己烷均易吸附于5A分子筛上,其吸附热为-24kJ/mol左右。     

温度对β分子筛苯液相烷基化性能的影响

温度对β分子筛催化苯与乙烯液相烷基化反应性能的影响较大,本文从催化剂及反应角度两方面研究了温度对催化剂性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N₂物理吸附-脱附(BET)及吡啶吸附傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)等方法对自制的β分子筛进行表征,并考察了不同温度下β分子筛在苯与乙烯液相烷基化反应中的催化性能。结果表明,随温度升高,乙烯转化率升高,乙苯选择性降低,二乙苯选择性增加,其中,邻二乙苯选择性降低,对二乙苯选择性增加。同时,随温度升高,β分子筛上B酸量减少,主要为桥式羟基B酸和端基硅羟基B酸的减少。表明反应温度对乙烯转化率的影响主要受动力学控制;而温度对产物选择性的影响主要来源于温度对B酸量变化的影响,其中,乙苯选择性与B酸量有正相关性,邻二乙苯选择性与桥式羟基B酸量和端基硅羟基B酸量有正相关性。     

CuO_x/4A催化剂上苯甲醇液相氧化制苯甲醛性能研究

采用等体积浸渍法制备了一系列Cu改性4A分子筛催化剂,用于过氧化氢液相催化氧化苯甲醇制苯甲醛的反应。采用N2等温吸附-脱附法、XRD和程序升温还原对不同负载量的CuOx/4A催化剂进行了表征。当苯甲醇20 mL、双氧水30 mL、催化剂0.2 g、反应温度80℃、反应时间5 h时,质量分数6%CuOx/4A催化剂上苯甲醇的转化率为49.5%,苯甲醛选择性为83.6%,苯甲醛收率为41.4%,反应活性最高;4A分子筛上Cu及Cu负载量的改变,显著影响着催化剂的比表面积、金属物相结构和还原性。6%CuOx/4A催化剂表现出较佳的催化氧化苯甲醇制苯甲醛性能,主要归因于4A分子筛上高分散的Cu-O物种;而且6%CuOx/4A催化剂具有较低的还原温度。