磁稳定床及磁性催化剂的研究进展

对磁稳定床及磁性催化剂在石油化工和生物工程等领域的应用进行了归纳总结。磁稳定床已经应用于催化加氢、烟尘净化、干法选煤、生化分离、固定化生物反应器、细胞培养等过程。与传统工艺相比,磁稳定床兼有固定床和流化床的优点,能强化受传质传热限制的反应过程,提高反应效率,在实际应用中显示出独特的优越性。磁性催化剂的设计与开发是磁稳定床应用的关键,目前磁性催化剂以包覆型催化剂为主,其共同特点是具有适宜的磁性和低温反应活性,利于反应操作。磁稳定床及其磁性催化剂的研究开发是催化剂工业发展的一个新方向。     

FCC催化剂磁分离装置的应用

根据流化床催化裂化装置(FCC)催化剂能耗大、废剂污染环境的现状,天津莱特化工有限公司利用FCC催化剂磁分离装置重新磁选催化剂,并在140万t/a催化裂化装置进行标定.结果证明,在降低装置新鲜催化剂消耗量的情况下,不仅能够保证装置系统催化剂活性,而且还能提高装置的产品收率,每年可提高经济效益4 218万元.     

磁稳流化床研究与应用进展

磁稳流化床（MSFB）作为一种新型反应器,兼具固定床和流化床的众多优点,具有巨大的应用前景。本文综述了MSFB近年来在基础研究和应用上取得的进展。基础研究方面主要介绍了磁场强度和液相流速对床层结构的影响,以及床层空隙率、操作稳定性和传递特性等研究情况;应用方面介绍了MSFB在生物化工、能源和环境工程等领域的应用。最后分析了MSFB目前存在的不足,如对于一定的反应体系未找到相应合适的磁性催化剂、操作温度高于磁性载体的居里温度时,MSFB将无法操作、磁场发生装置释放出大量的热量对磁性载体和反应过程产生影响、难以确定稳定操作区域。并指出其今后的主要研究方向为磁性载体催化剂的研究与开发及对MSFB的稳定性判据、传热、传质、强化反应过程机理、反应器放大规律、工业化应用装置设计等方面的研究。     

合成1,4—丁二醇开发技术中的工艺与工程

合成1,4-丁二醇的大规模工业生产是在国内外同时采用滴流床、浆态床和三相悬浮床三种反应器仅有的反应工艺,对这一反应工艺所用不同反应器的开发方法,包括催化剂制备及考评,各种专用冷模试验和专用反应器的热模试验及动力学测定。应用数学模拟分析和实验相结合,从小试、中试到工业试验,可为大型装置设计提供依据。本文总结了气、液、固三相反应器的基础研究和工业实践相结合的经验、催化剂和反应器工程协调的评价,以及催化剂的制备技术。     

中北大学磁载钛硅基催化剂制备成功

正中北大学在磁载钛硅基催化剂制备及磁分离反应方面的研究取得突破,开发出具有催化活性且可磁分离功能的复合催化剂,研制了磁分离反应一体化装置,解决了细小催化剂的固液分离难题,并减少了后序固液分离装置和相关配套设施。中北大学该项研究可用于磁性钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟、磁性氧化钛光催化降解有机废水、磁性铜硅催化剂催化糠醛加氢制糠醇和磁性固体酸催化烯烃制     

磁性催化剂的研究进展

磁性催化剂是一类具有磁响应特性的催化剂,它不仅具有较高的催化活性,而且在外加磁场作用下,容易分离回收。根据磁载催化剂的核壳之间是否包覆结合层,将其分为直接包覆和非直接包覆催化剂,从上述两个方面综述了近年来可分离磁性催化剂的研究进展,同时提出了目前磁载催化剂研究的热点和发展趋势。     

微反应器中费托合成的研究进展

目前费托合成常用的固定床、浆态床和流化床三种反应器存在不同程度的传质和传热问题,同时反应物/产物与催化剂难以分离,而微反应器因其可在接近等温和很小压降条件下进行反应,从而有望改善费托合成的反应性能,提高所用催化剂的活性和选择性。本文首先介绍了微反应器的结构和特性,然后从催化剂种类及其在微反应器中颗粒装填式和器壁涂覆式两种形式简述了微反应器中费托合成的实验研究,并从计算流体力学和动力学研究等方面简述了微反应器中费托合成的模拟计算。     

磁性催化剂的研究进展

磁性催化剂是一种有着广泛应用的新型功能催化剂材料。磁性催化剂的载体由磁核和包覆层组成,磁核主要是软磁、硬磁铁的氧化物,包覆层主要有氧化硅,氧化铝,氧化锆等,主要应用于加氢精制、固体酸催化、生物催化等领域,特别是在采用磁稳定床用于己内酰胺加氢精制领域,以非晶镍为代表的磁性催化剂已成功应用到工业生产中,这为磁性催化剂的的大发展带来契机。     

潍坊工程职业学院开发出能够切换不同催化剂体系的乙烯聚合装置

潍坊工程职业学院开发出一种能够切换不同催化剂体系的乙烯聚合装置。它包括流化床反应器、与流化床反应器连接的氮气罐、乙烯原料罐、催化剂加料罐。解决了现有装置进行不同催化剂切换需要停车换床的问题。     

一种与催化裂化耦合的甲醇脱水生产二甲醚方法

介绍了一种与催化裂化耦合的甲醇脱水生产二甲醚方法。甲醇原料与新鲜的含Y系列沸石的催化剂接触,反应物流经分离得到积炭催化剂和目的产物二甲醚,积炭催化剂返回甲醇反应器和／或催化裂化装置：烃类原料与含Y系列沸石的催化剂在催化裂化反应器内接触,反应物流经分离得到待生催化剂和反应油气,油气进一步分离得到气体、汽油等产品：待生催化剂全部进入再生器进行烧焦再生,     

Hydrodynamic behaviour of a magneto airlift column in a transverse magnetic field

The hydrodynamics of a three‐phase airlift reactor of magnetic particles has been investigated in the presence of a transverse magnetic field. Experiments were carried out in two modes: applying the magnetic field to a static bed then increasing the field flow, and applying the magnetic field to a fluidized bed then increasing the magnetic field intensity. In magnetizing the first mode and parallel to the increasing gas superficial velocity, several bed regimes were observed, including: initial packed, stabilized, and fluidized beds. On the other hand, in magnetizing last mode and while increasing the magnetic field intensity, the fluidized bed changes from a fluidized to a stabilized to frozen bed. Bed expansion before the onset of fluidization increases as the magnetic field intensity increases. Minimum fluidization velocity was found to be strongly dependent on the magnetic field intensity and the minimum stabilization intensity was also strongly dependent on the gas velocity. The magnetic field intensity also affects the bed expansion hysteresis and the liquid circulation velocity. A photocell was used to measure the water circulation rate in the downcomer of the reactor.     

磁场强化多相介质分离技术进展

概述了国内外基于磁场来强化非均相介质分离的研究进展,对相关的强化方法进行了分析和对比。根据磁场作用的非均相介质类别介绍了不同领域磁场辅助多相介质分离技术、设备及工作原理,如磁选机、涡电流分选机、重介质磁力旋流器、磁盘分离器、磁场辅助分离气-固旋流器、磁流化床等。根据应用领域可简要概括为磁场辅助固体分离（具有不同导磁性的固体）、气-固分离、固-液分离、液-液分离等。总结了磁场分布、磁场与颗粒作用、磁场与流场耦合的模拟方法,为磁场强化多相介质分离提供依据。针对普通设备分离能力存在的瓶颈问题,文中提出应综合考虑磁场与设备操作参数等因素以最大限度提高分离效率,应加强磁场与流场耦合研究并将磁场强化分离领域扩大至非磁性流体。     

磁场流化床的研究与应用

介绍了磁场流化床的基本原理以及近年来在基础研究和应用研究两个方面取得的进展及成果,综述了磁场流化床在化工环保、生化工程、能源三个领域的应用现状并分析了其工业化前景及存在的问题。     

Fluidization characteristics of aerogel Co/Al2O3 catalyst in a magnetic fluidized bed and its application to CH4-CO2 reforming

The fluidization characteristics of a nanoparticle catalyst were investigated in a fluidized bed assisted with an axial magnetic field. It showed that slugging and channeling, commonly observed when processing nanoparticles via conventional fluidized bed reactors, could be effectively eliminated, and the size of the agglomerates and bubble diameter could also be reduced with the aid of the magnetic field, leading to much improved gas-solid contact efficiency. Due to the improved gas-solid contact efficiency, the performance of the CH₄-CO₂ catalytic reforming has been significantly enhanced, where the initial conversion of CH₄ was 7.6% and 24.3% higher than those obtained in a conventional fluidized bed reactor and a fixed bed reactor. The catalytic deactivation, caused by carbon deposition on catalyst surfaces, is also slower in the magnetic fluidized bed operation, where the CH₄ conversion is 11.7% and 42.6% greater as compared with those in the conventional fluidized bed operation and the fixed bed operation. The present investigations demonstrated that carbon deposition can be much suppressed through improving the gas-solid contact efficiency with the assistance of the magnetic field.     

提升管与气-固环流床层耦合反应器的流体力学特性及流动模型

针对催化汽油辅助反应器改质降烯烃技术,在一套提升管与气-固环流床层耦合反应器大型冷模实验装置上,研究了上部环流床层的流体力学特性。结果表明,在环流床层与提升管耦合操作的情况下,床层内颗粒环流存在两种推动力,分别为静压差推动力和颗粒喷射推动力;环隙与导流筒之间的整体平均固含率差随导流筒表观气速增加而增加,随颗粒外循环强度增加而降低;颗粒环流速度随导流筒表观气速和颗粒外循环强度增加而增加。通过对环流床层进行动量衡算,建立了提升管与环流床层耦合流动的数学模型,模型平均相对误差在15.95％以内。     

流化床耦合磁场除高氟废水可行性分析研究

赣南地区稀土金属矿产资源丰富,与此同时该地区大部分钽铌、钨和部分稀土冶炼企业产生了大量废水,废水中含有浓度极高的氟化物、多种重金属离子以及其他污染物质,含氟量一般在1.2~3.2 g/L,超标120~320倍,对环境造成很大危害。通过曾平关于流化床耦合磁场的基本原理和近几年来在流化床耦合磁场方向上的进展研究,我们发现流化床耦合磁场技术可以用在该行业用来除高氟废水并使产物资源化。以稀有稀土金属冶炼行业为例进行了分析。     

流态化技术在甲醇制低碳烯烃装置中的应用

本文总结了甲醇制低碳烯烃(MTO)的发展历程,根据MTO反应机理及反应特点,评述了各类MTO工业反应型式的适用性,认为流态化反应器和再生器之间的循环适合于MTO反应热效大、催化剂寿命短的特点。中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司1.80×106 t/d的MTO工业示范装置近3年的运行数据表明流化床技术非常适合于MTO反应。     

提升管-环流床耦合反应器环流床内的固含率分布

针对催化汽油辅助反应器改质降烯烃技术,在提升管-环流床耦合反应器大型冷模实验装置上,研究了上部环流床内局部固含率分布及操作条件的影响,采用径向不均匀指数分析比较了提升管上端耦合环流床及耦合常规流化床的流化质量. 结果表明,环流床内固含率随表观气速增加而减小,导流筒底部固含率随外循环强度增加而增加,中上部固含率受外循环强度影响较小,环隙内固含率随外循环强度增加略有降低. 当导流筒内表观气速Ug,d<0.85 m/s时,固含率径向分布的均匀性沿轴向向上逐渐变好,当Ug,d≥0.85 m/s时,则沿轴向向上先变好,在导流筒出口处又变差;环隙内固含率分布趋于均匀的程度依次为环隙中部>环隙下部>环隙上部. 相同条件下,环流床内固含率分布的径向不均匀指数小于常规流化床.