气固流化床中声发射和结块定位

利用声发射检测技术,结合能量分析,实现了气固流化床内黏壁结块（静结块）的实时监控.通过单颗粒撞击有机玻璃板实验,建立了聚乙烯颗粒撞击有机玻璃的声波衰减方程,确定了声波的有效传播距离.通过150 mm冷模装置实验,分别考察了黏壁结块前后聚乙烯颗粒碰撞壁面产生声发射信号能量的轴向及周向变化,获得了气固流化床黏壁结块定位的判据,即以正常流化时声能量分布为基准,当实时监控的声能量轴向分布出现异常的低谷时,低谷所在的区间减去声波有效传播距离所得的区间为黏壁结块的轴向位置;而当声能量周向分布失去整体对称性、平均能量明显减小、标准偏差显著增大时,黏壁结块产生,而声能量小于平均值、且绝对相对误差明显大于正常流化的连续区域即为黏壁结块的周向位置     

长链阳离子表面活性剂对ZSM-5结构及其甲醇制烯烃反应性能的影响

 分别以硅酸钠和硫酸铝为硅源和铝源,乙二胺为模板剂,采用水热晶化法在外加长链阳离子表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵）的环境中合成微孔ZSM-5分子筛;采用XRD、FT-IR、SEM、N2低温物理吸附等技术对合成的分子筛进行表征;采用甲醇制烯烃反应测试其催化性能。结果表明,合成的ZSM-5分子筛具有一种由小晶粒堆砌成六棱形ZSM-5大晶粒的独特形貌,堆砌后晶粒平均尺寸为1 μm,晶粒表面粗糙;合成的ZSM-5分子筛还具有比表面积大、B酸酸度高的特点;表面活性剂的加入能够提高ZSM-5分子筛的稳定性,有效抑制氢转移反应,并能显著提高乙烯和丙烯收率,其中丙烯收率增加21.39百分点,乙烯收率增加4.52百分点,增产丙烯效果最为明显。     

甲醇制丙烯反应催化剂积炭行为的原位漫反射红外光谱研究

 基于催化剂固体表面吸附态物种产生不同红外信号的机理,借助原位漫反射傅里叶变换红外光谱研究甲醇制丙烯（MTP）反应催化剂在不同操作条件下的积炭行为,分别考察了54种不同性质的ZSM-5催化剂在不同反应温度的甲醇制丙烯（MTP)反应中的积炭历程。实验结果表明,随着反应温度的升高或反应时间的延长,催化剂上积炭组分中多环芳烃等重组分比例均提高。磷改性或水热处理使催化剂的孔道结构、酸性位点及其分布发生改变,从而使催化剂上积炭物质的种类增多,多环芳烃等重组分比例升高。相同操作条件下,催化剂强酸位的酸强度越高,其积炭量越大,并在反应后期积炭速率相对较快。     

多级孔道沸石用于甲醇制丙烯反应研究进展

综述了多级孔道沸石结构、性能及制备方法的最新研究进展。多级孔道沸石因为介孔的引入强化了分子在孔道内的扩散,提高了目标产物的收率和选择性,在催化反应领域具有非常大的应用潜力。针对ZSM-5和SAPO-34两种不同的分子筛体系,介绍了多级孔道沸石制备的后处理法与模板法,指出控制后处理脱硅脱铝的程度以及探寻合适且廉价的模板剂是发展多级孔道材料的关键技术。最后对多级孔道沸石在甲醇制丙烯反应中的应用前景作了展望,得出保证分子筛合理的微孔/介孔比例、分布及催化剂合适的强度,是该材料应用于甲醇制丙烯反应的关键。     

声信号多尺度解析与催化剂结焦的检测

 基于声波检测技术，结合频谱分析及小波分析方法，实现了催化剂结焦的在线检测。通过Ø 150 mm冷模流化床实验发现，常温下以空气为流化气体时，FCC新鲜催化剂和结焦催化剂颗粒撞击流化床壁面产生的声信号频谱具有明显的差异。进一步分析两种信号十尺度小波分解后的能量分率发现，两者在特征频段上同样存在差异，说明声信号多尺度方法能够清晰指示催化剂的结焦，有效地监控催化剂的结焦过程。由此获得了一种实时在线、非侵入式的催化剂结焦检测手段。