LB型节能催化剂上高温变换反应本征动力学及工业化测定

运用正交实验设计安排了LB型节能催化剂高温变换反应本征动力学实验,测得不同温度、不同流量、不同水碳比、不同反应气体摩尔分数下LB型节能催化剂上CO高温变换反应本征动力学数据。用甲酸盐机理模型和幂函数模型拟合实验数据,确定了本征动力学模型参数。进行了本征动力学模型统计检验,表明所建模型无论局部还是整体都是显著和可信的。在此基础上,进行了大型合成氨装置上LB型节能催化剂高变反应工业化测定,按多组分单一反应等温球形催化剂一维非均相反应-扩散模型,利用配置法结合解非线性方程组的Merson法求解模型,得到了工业反应器中催化剂床层温度、内扩散有效因子、CO转化率和摩尔分数随床层相对高度的分布,模拟结果与工业化测定结果吻合。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上NH_3选择性催化还原NO反应动力学研究

采用浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,研究了V2O5/TiO2催化剂上NH3选择性催化还原NO的反应动力学,运用Eley-Rideal机理模型确定了相关的动力学参数,推导出本征动力学方程,得到反应的活化能为41.9 kJ/mol。     

醋酸异丙酯催化加氢制双醇反应网络及动力学研究

以羧酸酯为原料催化加氢同时制备两种不同(或相同)的醇是一条绿色清洁的原子经济工艺路线。研究采用自主开发的20Cu-8Zn O/Si O2-5K2O催化剂用于醋酸异丙酯加氢制备乙醇和异丙醇的反应体系。通过对催化剂各组分作用分析及主副反应剖析,结合反应产物组成及分布,提出了反应机理和反应网络。采用三段控温的固定床反应器,消除内、外扩散影响后在反应压力5 MPa、氢气与醋酸异丙酯进料摩尔比为30~60、醋酸异丙酯进料流量0~0.20 m L?min?1及反应温度250~280℃的条件下,实测了醋酸异丙酯加氢反应的本征动力学数据;在合理简化反应网络的基础上,建立了本征动力学模型,拟合了模型参数,并进行了模型参数物理意义分析和模型适定性检验。结果表明:当氢酯进料摩尔比≥30,催化剂粒径≤0.30 mm,内、外扩散阻力均已消除;以Matlab软件中非线性最小二乘法拟合结果与动力学实验测定数据吻合良好;在实验范围内,建立的本征动力学模型对醋酸异丙酯加氢制备乙醇和异丙醇反应高度适定。     

裂解汽油二段加氢催化剂器外预硫化本征动力学研究

利用固定床穿透法,在温度513～633 K、入口硫化氢浓度1%～5%和常压条件下,研究了裂解汽油二段加氢催化剂器外预硫化本征动力学.对催化剂颗粒采用未反应缩核模型,床层采用一维非均相模型,建立本征动力学模型.用最小二乘法处理实验数据,并对模型进行最优化参数估计和显著性检验,结果表明,模型显著性良好.     

FX-01催化剂上苯与丙烯烷基化反应过程研究(Ⅰ)——反应动力学

对FX-01沸石催化剂上苯与丙烯烷基化反应进行了研究,得出了气液固三相催化反应的本征动力学模型.动力学实验是在消除了内扩散、外扩散影响的条件下,在高压釜间歇反应器中进行的, 采用常微分方程的参数估值法进行参数估值,得到本征动力学方程.     

ALKYLATION OF BENZENE WITH PROPYLENE OVER β ZEOLITE (Ⅰ) CHEMICAL REACTION KINETICS

对FX-01沸石催化剂上苯与丙烯烷基化反应进行了研究,得出了气液固三相催化反应的本征动力学模型.动力学实验是在消除了内扩散、外扩散影响的条件下,在高压釜间歇反应器中进行的, 采用常微分方程的参数估值法进行参数估值,得到本征动力学方程.     

B-O2催化剂上丁烯氧化脱氢动力学研究

本文利用内循环无梯度反应器,在320～420℃及较宽的各组分分压范围内研究了B-02工业催化剂用于丁烯氧化脱氢反应的本征动力学.按照串-并联反应网络,依据Redox机理、L-H机理和幂函数型规律构想出28个动力学模型;应用模型参数的物理特征、参数估值中的残差平方和相对大小以及非本征参数法筛选模型;采用模式探测法和马垮特法相结合的综合方法进行模型参数估值,从而求得适宜的本征动力学模型.最后对所定动力学模型进行显著性检验,证明该模型对实验数据确有较好的表现力.文中还讨论了水/烯比值对模型参数的影响、丁二烯的阻碍作用及催化剂的选择性等问题.     

B-O2催化剂上丁烯氧化脱氢动力学研究

本文利用内循环无梯度反应器,在320～420℃及较宽的各组分分压范围内研究了B-02工业催化剂用于丁烯氧化脱氢反应的本征动力学.按照串-并联反应网络,依据Redox机理、L-H机理和幂函数型规律构想出28个动力学模型;应用模型参数的物理特征、参数估值中的残差平方和相对大小以及非本征参数法筛选模型;采用模式探测法和马垮特法相结合的综合方法进行模型参数估值,从而求得适宜的本征动力学模型.最后对所定动力学模型进行显著性检验,证明该模型对实验数据确有较好的表现力.文中还讨论了水/烯比值对模型参数的影响、丁二烯的阻碍作用及催化剂的选择性等问题.     

在离子交换树脂作用下甲缩醛合成反应本征动力学

将强酸性离子交换树脂作为甲缩醛合成的反应的催化剂，采用测温法测定了在其作用下甲缩醛合成反应本征动力学数据，提出了经验动力学模型，并由反应温度与反应时间的关系直接设计了模型参数。     

XNC-98催化剂甲醇合成本征动力学

在等温积分反应器中研究了XNC-98催化剂上甲醇合成反应本征动力学.实验压力为4~8MPa,空速7000~13000h-1,反应温度200~260℃.实验采用粒度为0.154~0.198mm的细颗粒催化剂.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood本征动力学模型.采用正交实验设计,实验测定了25组数据,用全局通用算法结合马夸特算法确定动力学模型参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.随温度升高,反应器出口甲醇浓度、CO和CO2转化率先增加后降低,在4~8MPa下,230~245℃为较佳反应温度范围:随着反应压力的提高,反应器出口甲醇浓度、CO和CO2转化率都有显著增加,提高反应压力能够有效提高反应器的生产能力.