强酸性离子交换树脂催化合成乙酸乙酯动力学

在间歇釜式反应器中研究了D072型强酸性离子交换树脂催化合成乙酸乙酯的反应动力学。在消除内外扩散的条件下,测定了不同催化剂用量和不同反应温度条件下反应体系中乙酸浓度随反应时间的变化,并采用初始反应速率法求动力学模型参数。在催化剂与乙酸的质量比为0.01665-0.08326,温度为326.2-347.2K和常压的条件下,得到动力学方程的频率因子为74534584.79L／（mol·min）,活化能为65588．40J／mol。在实验范围内对获得的动力学方程进行验证,计算值与实验值吻合较好,最大相对偏差小于8．3％。     

催化湿式过氧化氢氧化处理酸性橙Ⅱ动力学研究

采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)处理酸性橙Ⅱ染料废水,研究催化氧化过程中酸性橙Ⅱ的反应动力学。通过正交试验考察反应温度、初始pH值、H_2O_2浓度、催化剂量对酸性橙Ⅱ降解效果的影响,得到最佳反应条件为:反应温度60℃,初始pH=3,H_2O_2浓度24 mmol/L及催化剂0.050 g,酸性橙Ⅱ脱色率接近100%,COD去除率为77.66%。各反应条件对降解效果的影响顺序为:反应温度>初始pH>H_2O_2浓度>催化剂量。过氧化氢催化氧化酸性橙Ⅱ过程符合Fermi方程动力学模型,通过Marquardt-Levenberg算法回归计算得到动力学参数。     

氧氯化催化剂催化乙烯燃烧副反应的动力学

在小型流化床反应器中,在常压,210～250 ℃,流化气速0.04 m/s的条件下,采用工业用NC-1000型氧氯化催化剂进行催化C2H4燃烧副反应的宏观动力学实验.采用幂函数型动力学方程建立了C2H4燃烧反应动力学模型,采用改进的高斯-牛顿法回归模型参数,并进行残差分析和统计检验.结果表明,所得到的反应器出口C2H4的摩尔分率的动力学模型计算值与实验数据吻合良好,可以为乙烯氧氯化流化床反应器的放大设计和模型化提供理论依据.     

丙烷催化脱氢反应宏观动力学模型

在温度580～640 ℃、压力0.1 MPa、原料气空速1000～6000 h－1条件下,采用Pt-Sn催化剂,在固定床积分反应器中进行了丙烷催化脱氢实验,建立了脱氢反应宏观动力学模型。根据实验数据,采用多元线性回归分析得到宏观动力学模型的参数,丙烷脱氢反应的活化能约为78.4 kJ/mol。经统计检验,结果表明所建立的丙烷催化脱氢宏观动力学方程是可靠的。     

用非等温固定床反应器研究多相催化反应宏观动力学

以工业银催化剂上乙烯环氧化反应为模型反应,探讨了用非等温固定床反应器研究多相催化反应宏观动力学的方法。根据不同条件下测得的床层轴向温度分布及反应器出口转化率和收率,用广义高斯—牛顿法对常微分方程组中的动力学参数进行估值,得到了较满意的结果。     

钼铁催化剂上甲缩醛空气氧化制浓甲醛的宏观动力学

在５４３～６３１Ｋ温度范围内，使用磁驱动内循环无梯度反应器，研究了在工业粒度的钼铁催化剂上甲缩醛空气氧化制浓甲醛的宏观动力学。确立了甲缩醛催化氧化反应的简化网络，由实验数据回归得到了宏观动力学方程。用此方程，采用固定床拟均相模型进行模拟计算，所得结果与单管试验结果吻合较好，表明本模型对于工业反应器的放大设计具有较好的参考价值     

浆态反应器中苯氯化反应的宏观动力学

采用自行设计的三相鼓泡浆态实验反应器 ,在半连续操作条件下 ,通过改变催化剂粒度 ,消除了内扩散的影响 ;测定了不同催化剂浓度、通氯量以及苯回流量条件下的苯氯化反应的宏观动力学数据。建立了宏观动力学模型 ,并由实验数据估计出模型参数 ,模型计算值和实验值吻合较好     

离子交换树脂催化柠檬酸与正丁醇酯化反应动力学研究

在间歇搅拌反应器中,研究强酸性离子交换树脂D072型催化柠檬酸与正丁醇酯化合成柠檬酸三丁酯的反应动力学。在消除内外扩散的条件下,测定了不同催化剂用量和不同反应温度条件下反应体系中柠檬酸浓度随反应时间的变化,按拟均相可逆反应,并采用初始反应速率法求取反应动力学方程参数。在催化剂与柠檬酸的质量比为0.02~0.06,反应温度为373.15~423.15 K时,得到反应动力学模型的指前因子为1.250 3L~3·mol~(-3)·min~(-1),反应活化能为11 732.58J/mol。在实验范围内对获得的反应动力学模型进行验证,计算值与实验值吻合较好。     

臭氧催化氧化技术在废水处理中的研究进展

介绍了催化臭氧氧化的主要类别,分别叙述了均相和非均相臭氧催化氧化技术在降解废水中的应用及作用机理。分析了溶液pH值,臭氧投加量、投加方式、反应器,催化剂,反应温度等因素对臭氧催化氧化体系的影响。针对催化剂在催化臭氧氧化处理废水中存在的问题,对催化剂的制备指出改进的建议。根据不同的工业废水制备专项催化剂,并且与高效反应器结合是未来非均相催化臭氧化技术的发展方向。     

臭氧催化氧化技术在废水处理中的研究进展

介绍了催化臭氧氧化的主要类别,分别叙述了均相和非均相臭氧催化氧化技术在降解废水中的应用及作用机理。分析了溶液pH值,臭氧投加量、投加方式、反应器,催化剂,反应温度等因素对臭氧催化氧化体系的影响。针对催化剂在催化臭氧氧化处理废水中存在的问题,对催化剂的制备指出改进的建议。根据不同的工业废水制备专项催化剂,并且与高效反应器结合是未来非均相催化臭氧化技术的发展方向。     

环氧乙烷非均相催化水合动力学及均温反应器热稳定性分析

采用碳纳米管增强复合材料催化剂,在等温积分反应器中获得环氧乙烷非均相催化水合宏观反应动力学实验数据,建立了幂函数型宏观反应动力学方程,采用Levenberg-Marquardt法对动力学模型参数进行估算,并以该动力学模型为基础,分析了均温反应器的热稳定性。结果表明,生成乙二醇主反应的表观活化能为71.7 k J/mol,与两个典型的串联副反应的活化能接近。模型参数统计检验结果表明,该宏观动力学方程参数是适定的,可用于工业反应器的设计。给出的反应器关键参数的计算方法,可为乙二醇合成反应器的模拟计算和设计开发提供必要的依据。     

含氰（腈）类废水湿式催化氧化处理理论分析

通过对现有关于湿式催化氧化法处理含氰（腈）废水的反机理分析研究,剖析了催化剂对WAO工艺的动力学,热力学等方面的影响,讨论了催化剂类型,温度,pH值,反应器类型等因素对氰（腈）类物质氧化过程的影响,并对CWAO工艺处理含氰（腈）废水的特点进行了总结,为建立含氰（腈）废水湿式催化氧化法的工程化实用技术提供一些理论与实验依据。     

常温常压二氧化氯催化氧化处理高浓度有机废水方法

本发明涉及工业废水处理，具体地说是催化剂以膨胀石墨为载体，金属氧化物为活性组分，二氧化氯为氧化剂，常温常压二氧化氯催化氧化处理高浓度有机废水。将一定质量的催化剂装入催化氧化反应器中，废水和ClO2混合后加入反应器中，打开气源鼓人空气，催化氧化1h，去除废水中的有机物。反应结束后，关闭气源．将处理好的水从出水口排出，测定其CODCr值。     

流化床内生物质合成气制取甲烷的实验与宏观动力学

为了研究低温低压下流化床反应器中生物合成气催化制取甲烷过程,制备了Ni基甲烷化催化剂,对其进行表面形态分析,并考察了该催化剂催化合成气制备甲烷反应中操作条件对甲烷化过程的影响。实验结果表明,在低温低压的条件下,合成气甲烷化过程受到操作参数(反应温度、压力、空速和氢碳比等)的影响较大。较高的反应压力和氢碳比有利于甲烷的生成,反应温度存在最佳值,空速则有一折中值。根据实验结果,考虑到温度对甲烷生成的影响,引入了基于甲烷化反应温度的修正系数,建立了低温低压下合成气制备甲烷的宏观动力学模型。实验数据与模拟数据比较符合,验证了所建宏观动力学模型的正确性,从而为准确描述低温低压下合成气催化制取甲烷的过程奠定基础。     

合成丙二醇单甲醚丙酸酯的宏观反应动力学

以大孔强酸性离子交换树脂为催化剂,以丙二醇单甲醚和丙酸为原料反应合成丙二醇单甲醚丙酸酯,并建立了拟均相二级反应动力学模型. 由间歇釜式反应器测定了沸腾状况下的宏观动力学数据,采用Gear法解宏观动力学模型方程得到丙二醇单甲醚丙酸酯浓度与反应时间的关系,然后以丙二醇单甲醚丙酸酯浓度的计算值与实验值残差平方和为目标函数,用Levenberg-Marquardt算法进行非线性最小二乘拟合,得到正、逆反应的活化能分别为80.12和89.49 kJ/mol. 模型计算值与实验测定值拟合良好,残差分析表明动力学模型是合适的.     

环戊烯合成环戊基甲醚的反应动力学研究

研究了甲醇与环戊烯合成环戊基甲醚(CPME)的宏观反应动力学。环戊烯与甲醇摩尔比为1∶1,温度区间为115¹30℃,采用离子交换树脂催化剂,反应在固定床反应器内发生,在液相条件下得到了相应的动力学数据。结果表明,甲醇优先紧紧地吸附在催化剂的活性位上,环戊烯吸附在相同的催化剂活性位上参与反应,反应呈现明显的一级反应的特征。采用非线性曲线拟合方法处理实验数据,建立了环戊烯醚化反应动力学方程。用动力学模型求得的计算值与实验值的相对误差均在5%以内,说明所建动力学模型能较好的描述环戊烯醚化反应,具有良好的外推性。     

环戊烯合成环戊基甲醚的反应动力学研究

研究了甲醇与环戊烯合成环戊基甲醚(CPME)的宏观反应动力学。环戊烯与甲醇摩尔比为1∶1,温度区间为115~130℃,采用离子交换树脂催化剂,反应在固定床反应器内发生,在液相条件下得到了相应的动力学数据。结果表明,甲醇优先紧紧地吸附在催化剂的活性位上,环戊烯吸附在相同的催化剂活性位上参与反应,反应呈现明显的一级反应的特征。采用非线性曲线拟合方法处理实验数据,建立了环戊烯醚化反应动力学方程。用动力学模型求得的计算值与实验值的相对误差均在5%以内,说明所建动力学模型能较好的描述环戊烯醚化反应,具有良好的外推性。     

微反应器内甲苯气固催化氧化反应动力学

微通道反应器具有优良的传热、传质性能，能有效避免催化剂床层内热点的形成，为研究强放热反应动力学提供有利条件。开展了微反应器内的V2O5/TiO2催化剂上的甲苯气相选择氧化动力学研究，在简化反应网络的基础上建立了动力学模型，并给出动力学参数。该模型能较好地反映和预测较宽的反应条件范围内的甲苯气固相催化氧化反应转化率及产物分布，为优化操作条件提供依据。     

催化氧化1,2-二氯乙烷动力学及绝热式固定床模拟

采用实验室研发的金属氧化物修饰的分子筛催化剂用于催化氧化含1,2-二氯乙烷(DCE)的反应体系,进行动力学研究和工业规模绝热单段和多段固定床反应器模拟。采用3段控温的固定床反应器,在320～420℃宽温度范围内,0～1 244.44 g?h?mol?1进料质量空时的条件下采集DCE催化氧化反应动力学数据。通过对DCE催化氧化的反应步骤分析并结合反应产物组成,提出了将DCE及两种生成量相对较多的氯乙烯(VC)及四氯乙烯(PCE)作为关键组分、忽略了产物中微量的其它含氯烯烃的复杂反应网络,建立反应动力学模型。通过Matlab非线性最小二乘法对实验数据进行了拟合,得到了各反应的动力学参数。同时,采用拟均相一维模型模拟了间接换热和原料冷激式换热方式下,不同气体进料量和不同DCE进料浓度的转化率分布和轴向温度分布。结果表明:拟合结果与动力学实验数据吻合良好,建立的动力学模型对DCE催化氧化的反应高度适定。研究结果对DCE尾气催化氧化工业规模反应器设计具有指导意义,对于处理不同浓度的废气所需的换热方式选择具有参考价值。     

CO催化偶联制草酸二乙酯催化剂的宏观反应动力学

采用固定床积分反应器,研究了自制的负载型钯系催化剂上CO气相催化偶联主、副反应的宏观动力学模型.所采用的催化剂是经过模式1000 h连续运转、性能稳定的φ1.5 mm×（3～5）mm圆柱状催化剂.在适宜的反应条件下测定了动力学实验数据,并采用一维拟均相模型建立了微分方程组.使用了幂函数宏观动力学模型,采用Runge-Kutta法解微分方程组,并用单纯形法确定动力学模型参数,同时进行了残差分析和统计检验.结果表明,所得的动力学模型与实验数据吻合良好,可以为草酸二乙酯合成反应器设计和放大提供依据.