无机膜反应器中乙苯脱氢反应的研究

无机膜反应器中乙苯脱氢反应的研究钟丽，杨维慎，刘杰，丛铀，刘世河，林励吾（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）关键词膜反应器，乙苯，脱氢，微孔氧化铝膜将耐高温、耐腐蚀、结构较稳定的无机膜应用于高温催化反应，使反应与分离联为一体，已成为近年...     

优化无机膜反应器中丁烯氧化脱氢制丁二烯反应

对无机膜控氧反应器的优化进行了探讨,提出优化依据,并在自制的均布膜反应器及非均布膜反应器中,进行丁烯氧化脱氢制丁二烯反应的研究,系统地考察了反应温度、进料量、氧／烃比对丁烯转化率及丁二烯选择性的影响,结果表明,在相同的反应条件下,非均布膜反应器中的反应效果优于均布膜反应器中的反应效果,建立了模拟膜反应器的数学模型,其计算结果与实验数据符合良好。     

混合导体透氧膜反应器

综述了混合导体透氧膜反应器中的催化反应.介绍了混合导体透氧膜的氧渗透原理、膜材料的结构、组成以及无机膜反应器的种类和优势.详细讨论了混合导体透氧膜反应器中的甲烷部分氧化反应以及用于该反应的膜材料的发展历程,总结了甲烷氧化偶联和乙烷氧化脱氢等膜反应器中的催化反应,以及混合导体透氧膜用于水分解和二氧化碳分解等受热力学平衡限制的反应.     

膜催化研究（Ⅲ）—无机膜反应器中乙醇脱氢制乙醛

应用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备了无机氧化铝膜，其孔径大小集中分布在３～５ｎｍ间，透过率和分离系数均符合Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散。将该膜用于乙醇脱氢制乙醛反应中，分别考察了反应温度、进料空速、内管吹扫气流对乙醇转化率及乙醛产率和选择性的影响，并与相同条件下的常规反应器中的结构作了比较。结果发现，用膜反应器后，乙醇转化率及乙醛产率均明显高于常规反应器，与相应的平衡转化率相比较，乙醛收率可提高５％～１０％。     

多孔无机膜反应器催化甲醇脱氢反应

多孔无机膜反应器催化甲醇脱氢反应膜催化反应是近年来发展的一个热点。通过膜的选择性透过，在反应过程中将反应产物不断分离，可以提高反应的平衡转化率。目前研究较为普遍的是各类无机膜反应器。复旦大学化学系的吴惊涛和邓景发利用溶胶。凝胶法制成多孔氧化铝膜（孔径...     

膜催化研究——Ⅳ.钯-氧化铝/陶瓷复合膜

本文在无机氧化铝膜的基础上掺入钯,用sol-gel法制得钯-氧化铝/陶瓷复合膜,将该膜用于乙醇脱氢制乙醛反应,分别考察了反应温度、乙醇进样量以及内管惰性气体吹扫气流对乙醛产率的影响,并在相同条件下比较了常规反应器及单纯氧化铝膜反应器的结果.实验数据表明,氧化铝膜中掺入钯后可显著提高乙醛产率.本文测定了该复合膜的H_2/Ar分离系数、孔径分布,并利用电子显微镜、X射线衍射等手段对其进行了表征.     

正丁烷脱氢制正丁烯催化剂

综述了对正丁烷脱氢制备正丁烯的催化剂体系，包括有氧脱氢中钒基催化剂、钼酸盐系列和焦磷酸盐系列催化剂；催化脱氢中贵金属Pt系催化剂、以ZSM-5分子筛为载体的催化剂以及膜反应器。探讨了正丁烷脱氢动力学，并在Mars-van Krevlen和 Eley-Rideal机理模型动力学基础上归纳了正丁烷氧化脱氢及直接脱氢的机理。讨论了正丁烷催化剂的影响因素，比较了各类催化剂的特点并对其进行展望，认为ZSM-5分子筛将可能成为正丁烷脱氢制正丁烯的新的研究热点。     

丙烷在无机膜反应器中的芳构化

研究了在固定床反应器和膜反应器中的丙烷芳构化，考察了ＨＺＳＭ－５担载的Ｇａ和Ｐｔ－Ｇａ催化剂对反应的影响。结果表明，采用无机膜反应器可以提高丙烷芳构化选择性，从而提高芳烃收率达１０％以上。在膜反应器中，低碳烷烃选择性降低，烯烃选择性增强。固定床相比，膜反应器在低温时对芳构化反应的促进作用最为显著，但是随着温度升高，其促进作用减弱。     

膜反应器在乙苯脱氢反应过程中的应用(英文)

以γ－Ａｌ２Ｏ３微孔陶瓷膜构成膜反应器（ＣＭＲ），使用ＧＳ－０５工业催化剂，在工业过程的操作条件下，研究了乙苯脱氢生产苯乙烯膜的反应规律。与工业上的固定康（ＰＦＲ）过程比较，有膜反应过程产率可提高５％－１０％。在本研究的条件下，股反应的优化实际上就是催化剂反应活性和膜渗透性的匹配。     

无机膜反应器用于正丁烷氧化制顺丁烯二酐的研究(英文)

通过浸渍法在中孔γ－Ａｌ２Ｏ３膜上制备出Ｖ－Ｐ－Ｃｏ－Ｃｅ－Ｏ多组分金属氧化物催化膜,将之应用于非燃料电池型催化膜反应器并研究其可行性及正丁烷制顺丁烯二酐的反应特性。考察了反应温度、空速和吹好气流速对催化活性的影响,对膜反应器的稳定性也进行了简单的测试。实验证明,与固定床相比,膜反应器具有更高的反应转化率和选择性。     

荷电膜的膜电位研究进展

膜电位的测定是表征荷电膜的传递现象的重要参数之一。本文简要介绍了膜电位理论基础，包括T. M. S.理论和不可逆热力学理论。分别阐述了关于离子交换膜、双极膜、两性膜以及复合膜的膜电位的最新进展，并提出今后的发展方向。     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点，除了用作氢气分离和纯化器外，还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器，以实现反应和分离的一体化，并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征，并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性。本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺。     

高分子纳滤膜的研究及进展

对高分子纳滤膜的发展背景以及国内外在这一领域的研究的研究进展作了详细的介绍。     

纳米复合膜在膜分离领域的研究进展

基于纳米材料的独特性质,将其引入高分子膜所制得的纳米复合滤膜有望解决目前制约膜技术发展的“上限平衡”问题。 本文综述了碳纳米管、石墨烯、SiO2、TiO2、分子筛、ZrO2以及纳米银颗粒等纳米复合膜在膜分离领域的研究进展。 这些纳米材料对于提高复合膜的机械稳定性、亲水性、选择性、渗透性及抗污染能力等有显著的效果。 此外,对纳米复合膜的发展与应用做了展望,也对其研究中存在的问题和解决方法进行了阐述。     

Preparation of Zeolite X Membranes on Porous Ceramic Substrates with Zeolite Seeds

Zeolite X membranes were investigated by in-situ hydrothermal synthesis on porous ceramic tubes precoated with zeolite X seeds or precursor amorphous aluminosilicate, and porous α-Al2O3 ceramic tubes with a pore size of 50 200 nm were employed as supports. Zeolite X crystals were synthesized by the classic method and mixed into deionized water as a slurry with a concentration of 0.2 0.5wt%, having a range of crystal sizes from 0.2 to 2μm. Crystal seeds were pressed into the pores near the inner surface of the ceramic tubes, and crystallization took place at 95℃ for 24-96 h. It was also investigated that Boehmite sol added with zeolite X seeds was precoated on ceramic supports to form a layer of γ-Al2O3 by heating, and hydrothermal crystallization could then take place to prepare the zeolite membranes on the composite ceramic tubes. The crystal species were characterized by XRD, and the morphology of the supports subjected to crystallization was characterized by SEM. The composite zeolite membranes have zeolitic top-layers with a thickness of 10-25 μm, and zeolite crystals can be intruded into pores of the supports as deeply as 100μm. The experimental results indicate that the precoating of zeolitic seeds on supports is beneficial to crystallization by shortening the synthesis time and improving the membrane strength. The resulting zeolite X membrane shows permselectivity to tri-n-butylamine((C4H9)3N) over perfluro-tributyl-amine ((C4Fg)3N), and a permeance ratio of 57 for ((C4Hg)3N to (C4F9)3N could be reached at 350℃. Permeances of BZ, EB and TIPB through the zeolite membrane were also measured and were found to slightly increase with temperature.     

氯化锂为添加剂制得的疏水聚偏氟乙烯不对称微孔膜的形态结构及其膜蒸馏性能

结合膜的形态结构研究了以 LiCl为添加剂制得的疏水 PVDF膜的膜蒸馏性能。与来用水溶液高分子添加剂制得的PVDF微孔膜相比,膜蒸馏性能有了较大提高,尤其具有更高的截留率。制得的微孔膜的蒸馏通量已接近商品膜的膜蒸馏通量,表明以LiCl为添加剂制得的PVDF疏水微孔膜是一种适用于膜蒸馏的较理想的疏水微孔膜。     

PREPARATION OF SILICALITE-1 AND ZSM-5 ZEOLITE/ CERAMIC COMPOSITE MEMBRANES

ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮＯＦＳＩＬＩＣＡＬＩＴＥ┐１ＡＮＤＺＳＭ┐５ＺＥＯＬＩＴＥ／ＣＥＲＡＭＩＣＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＥＭＢＲＡＮＥＳＺｈａｎｇＬｉｘｉｏｎｇ，ＪｉａＭｅｎｇｄｏｎｇ，ＭｉｎＥｎｚｅ（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅ...     

Preparation of Zeolite X Membranes on Porous Ceramic Substrates with Zeolite Seeds

Zeolite X membranes were investigated by in-situ hydrothermal synthesis on porous ceramic tubes precoated with zeolite X seeds or precursor amorphous aluminosilicate, and porous α-Al2O3 ceramic tubes with a pore size of 50-200 nm were employed as supports. Zeolite X crystals were synthesized by the classic method and mixed into deionized water as a slurry with a concentration of 0.2-0.5wt%, having a range of crystal sizes from 0.2 to 2μm. Crystal seeds were pressed into the pores near the inner surface of the ceramic tubes, and crystallization took place at 95℃ for 24-96 h. It was also investigated that Boehmite sol added with zeolite X seeds was precoated on ceramic supports to form a layer of r-Al2O3 by heating, and hydrothermal crystallization could then take place to prepare the zeolite membranes on the composite ceramic tubes. The crystal species were characterized by XRD, and the morphology of the supports subjected to crystallization was characterized by SEM. The composite zeolite membranes hav     

Theoretical analysis of the performance of composite membrane consisting of the catalytic and nanofiltration layers

A model of the composite membrane consisting of the catalytic layer (CL) and the nanofiltration layer (NFL) is presented. It has been found that applying NFL on the permeate side of CL it is possible to enhance substantially the conversion of substrate into the product. The best performance is obtained for high retention of substrate and low of product. At higher values of volume flow and/or longer catalytic path the retention degree of product becomes negligible. The presence of NFL enhances the influence of distribution of the reaction rate constant, k, on the conversion ratio. Comparing to k = constant the positive effect is obtained if k increases along the catalytic pore, whereas negative—if k decreases.