ZnO催化对苯二甲酸脱羧制苯的反应历程

通过比较不同金属氧化物催化对苯二甲酸脱羧制苯的活性及反应产物分布情况,优选ZnO作为脱羧催化剂。采用FT-IR、XRD和Py-GC/MS表征了催化对苯二甲酸脱羧反应前后的ZnO催化剂及对苯二甲酸锌配合物。同时还对对苯二甲酸锌配合物进行了TG-DTA及DTG分析,以探讨ZnO催化对苯二甲酸脱羧反应机理以及催化剂积炭的原因。结果表明,当反应温度为550℃、质量空速为0.48 h-1时,ZnO催化对苯二甲酸脱羧的转化率达到100%,产物中苯的质量分数达40 %。ZnO催化对苯二甲酸脱羧反应分两步进行,首先对苯二甲酸化学吸附在ZnO表面形成对苯二甲酸锌配合物,然后再热分解生成苯、CO2等。对苯二甲酸锌配合物的热分解温度在410~530℃,在N2中热分解时发生的深度脱氢反应导致积炭的形成。     

甲醇制丙烯过程中水热处理对ZSM-5分子筛上积炭的影响

在固定床中对不同水热老化条件（不同水处理量,460-500 ℃）处理后的催化剂进行性能考评,实验条件如下：480 ℃,甲醇空速3 h-1,甲醇分压30 kPa,反应时间12 h、24 h、48 h。孔结构测试结果和甲苯扩散系数的测定结果显示不同的水热条件会产生两类介孔：温和的温度和水处理量会产生与催化剂外表面联通的向外开口的介孔,而苛刻条件（高温,高水处理量）会导致大孔或被限制在催化剂内部的介孔的产生。热重分析结果显示含向外开口介孔的催化剂抗积炭能力强,考评实验结果则表明这种催化剂的丙烯选择性更高。     

射流鼓泡反应器内气液分散状态检测

射流鼓泡反应器内随着射流速度的增大,先后经历气泛、载气和完全分散三种气液分散状态。本文在射流鼓泡反应器实验装置中,利用Pavlov管测量气体分布器上方壁面附近的液速波动信号,发现液速标准差和时均液速随射流速度的增大均依次出现第一平稳段、上升段、下降段和第二平稳段,其中,第一平稳段对应气泛状态,上升和下降段对应载气状态,第二平稳段对应完全分散状态。据此提出了临界射流速度的判断准则：第一平稳段与快速上升段的交点对应的射流速度为泛点射流速度u _jf,下降段与第二平稳段的交点对应的射流速度为完全分散射流速度u _jcd。与目测法相比,液速标准差分析得到的u _jf的平均相对偏差为5.82%,u _jcd的平均相对偏差为18.2%;时均液速分析得到的u _jf的平均相对偏差为5.86%,u _jcd的平均相对偏差为12.1%。研究还发现泛点射流速度随表观气速的增大而增大。     

钴离子对阳离子交换树脂氧化裂解反应的催化作用

氧化裂解能有效增大放射性废阳离子交换树脂的减容比,但是较高的裂解温度易导致核素挥发。为了降低裂解温度,以硝酸钴和阳离子交换树脂为原料,制备了不同钴含量的含钴树脂,在热重分析仪上考察了钴含量对树脂裂解反应的影响。采用离子交换的方法掺入10~40 g/L的钴离子,可以使树脂共聚物基体裂解峰的峰值温度降低232~263℃,而对减容比的影响较小。通过对残渣的XRD、FT-IR、XPS及元素分析,发现由钴离子转化形成的氧化钴对共聚物基体的裂解具有催化作用,促进了硫键（—S—）的断裂,使裂解温度降低。     

喷嘴结构对射流鼓泡反应器混合和传质性能的影响

喷嘴结构对射流鼓泡反应器的混合和传质性能具有重要的影响。以空气-水作为模拟介质,使用双探头电导探针、电解质示踪法和动态溶氧法,对比研究了缩径式圆形喷嘴和旋扭三角形喷嘴对射流鼓泡反应器中气泡尺寸分布、平均气含率、液相混合时间和气液传质系数的影响规律。实验发现,随着气速或液体射流Reynolds数的增大,两种喷嘴对应的平均气含率、液相混合时间和气液传质系数具有相同的变化规律;与缩径式圆形喷嘴相比,采用旋扭三角形喷嘴的射流鼓泡反应器中气泡尺寸更小,平均气含率更高,宏观混合时间更短;当气体输入功占总输入功比例超过20%时,喷嘴结构对气液传质系数的影响较小,当气体输入功占总输入功比例小于20%时,旋扭三角形喷嘴的气液传质性能优于缩径式圆形喷嘴。研究结果可为工业射流鼓泡反应器喷嘴结构的优化提供理论指导。     

基于停留时间分布的缠绕管内二次流研究

缠绕管内二次流能够显著强化管内传质、传热性能。通过测量缠绕管内液体的停留时间分布,利用无量纲方差σ²表征二次流强度,研究了缠绕直径、缠绕角度、缠绕管管径等结构参数对二次流的影响。结果表明：在径向流动未达到极限迁移距离的缠绕管中,随着液体Reynolds数Re的增大,σ²先减小后增大,对应缠绕管内依次出现的湍流作用区和二次流作用区;在径向流动达到极限迁移距离的缠绕管中,随着Re的增大,σ²先减小后增大最后趋于平稳,对应缠绕管内依次出现的湍流作用区、二次流作用区和二次流极限区。从湍流作用区转变为二次流作用区的临界Reynolds数Re_S随缠绕管缠绕直径和管径的减小而减小,缠绕角度对Re_S的影响较小。     

α-二亚胺镍溴化物/凹凸棒黏土负载催化剂催化乙烯聚合研究

A nickel-diimine catalyst [N, N'-bis(2,6-diisopropylphenyl)-1,4-diaza-2,3-dimethyl-1, 3-butadiene nickel dibromide, DMN] was supported on palygorskite clay for ethylene slurry polymerization. The effect of supporting methods on the catalyst impregnation was studied and compared. Pretreatment of the support with methylalumi-noxane (MAO) followed by DMN impregnation gave higher catalyst loading and catalytic activity than the direct impregnation of DMN. Catalyst activity as high as 5.42×105g PE·molNi-1·h-1 was achieved at ethylene pressure of 6.87×105 Pa and polymerization temperature of 20℃. In particular, the morphological change of the support during MAO treatment was characterized and analyzed. It was found that nano-fiber clusters formed during the support pretreatment, which increased the surface area of the support and favored the impregnation of the catalyst. The investigation of polymerization behavior of supported catalyst revealed that the polymerization rate could be kept at a relatively h     

基于振动信号分析法的催化剂积炭量测量模型

基于催化剂固体颗粒运动碰撞反应器壁面产生振动信号的机理,借助平滑消噪及偏最小二乘（PLS）回归等多元数据处理手段,结合振动信号的功率谱分析,建立了在一定表观气速下测量结焦催化剂积炭量的PLS回归模型。实验室冷模研究表明,在表观气速为0.06～0.12 m·s^-1的范围内,模型所得催化剂积炭量预测值与真实值的相关系数均在0.893以上,而预测均方根误差(RMSEP)均在0.51以下,具有较高的精度。由此,获得了一种便捷灵敏、安全环保的非侵入式结焦催化剂积炭量测量技术,能够实现反应器内结焦催化剂积炭量的实时在线检测与监控。     

浆液法聚乙烯连续聚合过程中牌号过渡的优化

针对淤浆法乙烯聚合工艺串联生产过程,以切换时间最短和产生废料量最少为目标,对“反应釜-反应釜-造粒机”三者串联过程,建立了包括后处理过程在内的牌号切换优化模型.并利用迭代动态规划法对目标函数求解,得到各反应釜中聚合温度、氢气与乙烯单体浓度比(［H₂］/［C₂］)、共聚单体丁烯与乙烯单体浓度比(［C₄］/［C₂］)、催化剂进料流率4个操作变量和聚合物产品各性能指标的变化轨迹以及造粒机中聚合物熔融指数(MI)的变化轨迹.研究表明,聚合物的性能指标由反应过程和造粒过程共同决定.在目标函数中考虑造粒过程的影响后,能够有效抑制操作变量的剧烈变化,使其变化轨迹趋于平缓,保证切换生产过程的安全进行.     

移动床中颗粒运动的数值模拟

利用DEM模型从微观尺度上考察了不同粒径分布颗粒系统在移动床中的流动特性,得到相应变量的空间分布;同时利用数理统计的原理得到了这些变量的概率分布.对这些模拟结果进行分析可以发现颗粒的粒径分布对颗粒系统的运动有很大影响,不同粒径的混合有利于颗粒的流动;对于同一粒径分布G2/5与Do呈线性关系;移动床的几何结构对床层中颗粒系统的微观结构有很大的影响,床层空隙率和颗粒配位数的概率分布曲线在不同结构的移动床中有不同的变换趋势.