FBD变换催化剂反应动力学 I.本征动力学研究

对低温活性好、抗硫能力强、机械强度高、热稳定性好、使用寿命长的 FBD变换催化剂进行了本征动力学研究。采用等温积分反应器 ,在 3 0 0～ 460°C、0 .8～ 2 .8MPa、空速 70 0 0～ 90 0 0h- 1 的条件下 ,测定了反应器出口气相各组分浓度。建立了幂指数形式的动力学方程 ,获得了反应的活化能及指前因子 ,该模型的计算值与实验值吻合良好     

FBD变换催化剂反应动力学 II.宏观动力学研究

采用内循环无梯度反应器 ,对 FBD变换催化剂进行了宏观动力学研究。实验采用 9.1 mm× 7.7mm圆柱状工业粒度催化剂 ,反应温度 3 0 0～ 460°C,压力 0 .8～ 2 .9MPa。建立了幂函数型宏观动力学模型 ,采用改进的高斯 -牛顿法 ,由实验数据获得了模型中的参数。统计检验表明动力学模型是适合的     

FBD变换催化剂反应动力学Ⅱ.宏观动力学研究

采用内循环无梯度反应器,对FBD变换催化剂进行了宏观动力学研究.实验采用φ9.1 mm×7.7 mm圆柱状工业粒度催化剂,反应温度300～460°C,压力0.8～2.9 MPa.建立了幂函数型宏观动力学模型,采用改进的高斯-牛顿法,由实验数据获得了模型中的参数.统计检验表明动力学模型是适合的.     

A301氨合成催化剂本征动力学

对低温,低压,高活性的A301氨合成催化剂的本征动力学进行了研究,实验采用等温积分反应器,在320－480度,6．0MPa-10.0MPa,5000h^-1--30000h^-1的条件下测定了反应器出口氨浓度,建立了Temkin形式的动力学方程,获得了反应的活化能及指前因子。     

甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学

在等温积分反应器中研究了四川西南化工研究院研制的新型甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学。实验采用的催化剂为60～80目的细颗粒催化剂，实验压力为4～5MPa，反应温度为210～260℃，空速为8000～12000h^-1。采用了Langmuir—Hinshelwood本征动力学模型。用改进的高斯-牛顿法确定动力学模型参数。残差分析和统计检验结果表明，所得到的本征动力学模型与实验数据吻合良好，为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器的设计提供了理论依据。     

CO在Cu-Mn催化剂上的催化氧化本征反应动力学

采用共沉淀法制备了用于低温催化氧化脱除气体中CO的Cu-Mn催化剂.通过X射线衍射和扫描电镜对该催化剂进行分析发现:非晶态催化剂在室温下对CO具有良好的催化氧化活性.同时,在50～80℃范围内,测定了CO在所制备的Cu-Mn催化剂床层上的催化反应等温线,研究了CO在Cu-Mn催化剂床层上的催化氧化本征反应动力学.结果表明:在消除内外扩散的条件下,CO在Cu-Mn催化剂床层上的本征反应是一个表面反应控制的一级催化反应,反应的活化能为43.0kJ/mol.     

三相床甲醇合成过程Ⅱ.C302催化剂甲醇反应本征动力学

研究了Ｃ３０２型铜基催化剂上由ＣＯ、ＣＯ２与Ｈ２合成ＣＨ３ＯＨ的本征反应动力学。为使本征动力学模型能应用于三相床甲醇合成过程,实验所用原料气中ＣＯ浓度较高,范围为ｙｃｏ＝０．０８～０．２６,压力和温度均在合成甲醇工业操作的范围内。选用双速率的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ方程来描述系统的本征反应速率,该模型的计算值与实验结果相吻合。     

CO在Cu-Mn催化剂上催化氧化本征反应动力学研究

本文采用共沉淀法制备了用于低温CO催化氧化的Cu-Mn催化剂,对其进行了XRD分析和SEM表征,结果表明非晶态催化剂在室温下显示出良好的氧化活性。在50～80℃范围内研究了CO在所制备Cu-Mn催化剂床层上的催化氧化本征反应动力学,同时测定了CO在Cu-Mn催化剂上的催化反应等温线。结果表明,CO在Cu-Mn催化剂床层上的本征反应是一个表面反应控制的一级催化反应,反应的活化能是43.0kJ.mol-1。     

新型催化剂C302-2作用下的三相床甲醇合成过程Ⅲ.本征反应动力学

在等温积分反应器中,压力2．5～5．6MPa,温度210～255℃,空速6000～20000h^-1的实验条件下,对西南化工研究院研制的新型低温低压甲醇合成催化剂C302—2的CO、CO2加氢合成甲醇的本征动力学进行了研究。用改进的单纯形法和改进的高斯-牛顿法相结合对所采用的Langmuir—Hinshelwood型动力学模型进行参数估值,得到本征动力学方程。残差分析和统计检验结果表明,得到的本征动力学模型是适定的,可良好地适合于反应条件。实验结果可以为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器设计提供本征动力学数据。     

LB型中温变换催化剂本征动力学研究

在3 MPa,598～728 K和反应器入口气体组成(摩尔分数)CO 0.066～0.139,CO2 0.041～0.1,H₂0.262～0.457,H₂O 0.217～0.386,N₂ 0.077～0.271,余为CH₄条件下,采用微型等温积分反应器,对低汽-气摩尔比LB型一氧化碳中温变换催化剂的本征反应特性进行了实验研究。以复合型法对实验数据进行非线性参数估值,建立了能良好吻合实验数据的幂函数型LB中温变换催化剂加压本征动力学模型。工业检验结果进一步表明,该动力学模型的应用是安全和可靠的。     

三相床甲醇合成过程II.C302催化剂甲醇反应本征动力学

研究了 C30 2型铜基催化剂上由 CO、CO2 与 H2 合成 CH3OH的本征反应动力学。为使本征动力学模型能应用于三相床甲醇合成过程 ,实验所用原料气中 CO浓度较高 ,范围为 y CO=0 .0 8～ 0 .2 6 ,压力和温度均在合成甲醇工业操作的范围内。选用双速率的 Langmuir- Hinshelwood方程来描述系统的本征反应速率 ,该模型的计算值与实验结果相吻合。     

甲缩醛合成的本征动力学研究

以大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为催化剂，对甲醛、甲醇合成甲缩醛的反应动力学进行了研究，提出了本征动力学模型。生成甲缩醛的反应速度与甲醇的浓度呈两级反应，与甲醛、甲缩醛、水和催化剂浓度均呈一级反应。正逆反应的频率因子分别为Ａ＿（０１）＝１．７２８５×１０￣４、Ａ＿（０２）＝４．９７５×１０￣８；活化能分别为Ｅ＿１＝６．８６２×１０￣３、Ｅ＿２＝９．１６９×１０￣３。对模型作了检验，其一致性良好。     

CO在铜铬银浸渍炭上催化氧化的本征反应动力学

研究了CO在铜铬银浸渍炭催化剂床层上的本征反应动力学。在不同的实验条件下如床层高度 ,催化剂颗粒粒度 ,比速和温度等 ,测定了CO在铜铬银浸渍炭催化剂床层上的反应转化率 ;同时 ,根据可能的催化反应机理建立了反应的机理模型 .实验结果表明 ,在实验范围内 ,CO在铜铬银浸渍炭催化剂床层上的本征反应是一个表面反应控制的一级催化反应 ,反应的活化能是 10 7.2 3kJ·mol-1.     

8 MPa下C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学

在等温积分反应器中研究了操作条件对甲醇合成反应的影响以及C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学.实验采用粒度为0.154～0.198 mm的细颗粒催化剂.实验压力为8MPa,空速5 500～11 000 h-1,反应温度200~260℃.实验结果表明:总碳转化率在实验温度范围内随温度的升高先增加后降低,245℃左右达到最大值,随压力的升高而增加.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood双速率本征动力学模型,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.     

NC306铜基催化剂上甲醇合成的本征动力学研究

采用微型等温积分反应器,在5 MPa、225~271℃,原料气中CO、CO2和H2的摩尔分数分别为5.13%~14.23%、0.56~9.20%和61.96%~77.48%的条件下,对国产NC306型低压铜基甲醇合成催化剂的本征动力学特性进行了实验研究.基于CO和CO2竞争加氢双路线合成甲醇反应模式,以Simplex-Powell复合优化法和Merson迭代法对动力学实验数据进行搜索、选优,建立了NC306型低压铜基甲醇合成催化剂的L-H-H-W型动力学模型.统计检验结果表明,所建模型良好地吻合了实验数据,是适宜和可信的.     

在涂层催化剂上甲烷蒸汽重整的本征动力学研究

采用冷喷涂技术在不锈钢薄板上制备了涂层催化剂,研究了在涂层催化剂上甲烷蒸汽重整的本征动力学.涂层催化剂为Ni/γ-Al2O3,在消除内外扩散影响的条件下,在859.7～1 018.7 K范围内进行甲烷水蒸气重整的实验,并利用最小二乘法,由实验数据确定双速率动力学模型参数.一氧化碳生成速率指前因子为1.08×108 mol/(h·g·kPa0.89),活化能为178.98 kJ/mol;二氧化碳生成速率指前因子为1.73×104mol/(h·g·kPa2.06),活化能为139.00kJ/mol.F统计检验的结果表明,所得本征动力学模型的复相关指数大于0.9,且F统计量大于置信域为99%的临界F统计量的10倍以上,适用于涂层催化剂.     

铷-铯-钒系催化剂上二氧化硫氧化反应本征动力学

提出SO2 在铷 铯 钒系催化剂上的氧化反应机理为三步催化反应 ,推导出动力学机理模型 .采用内循环无梯度反应器测定了氧化反应本征动力学数据 ,并分低温区 (380～ 42 0℃ )、高温区 (45 0～ 5 2 0℃ )和全温区 (380～5 2 0℃ )利用Powell法对动力学模型进行了参数估值 .方差分析表明 ,在显著性水平 0 .0 1下 ,三步催化机理模型对380～ 42 0℃的低温区动力学数据拟合最好 ,标准偏差为 0 .1 2 6 .     

CO和CO2同时加氢合成甲醇反应本征动力学

在4.5MPa，工业反应温度和一定原料气组成范围内，在新型CQ201催化剂上用直流流动等温积分反应器研究了CO和CO2同时加氢合成甲醇反应本征动力学。通过对动力学模型统计检验，模型在所研究的压力，温度和一定组分浓度范围内均是适用的。模型（B）较模型（A）合理。     

FBD型CO高变催化剂耐硫性能的研究

通过对FBD型、B112型CO高变催化剂进行H2S中毒、恢复的活性比较,发现FBD型CO高变催化剂具有低温活性好、耐硫性能强的特点.采用扫描电镜、BET、红外光声光谱技术进行深入研究,结果表明:FBD型CO高变催化剂添加的耐硫助剂提高了催化剂比表面积、孔容,并且能优先与H2S结合,屏蔽催化剂中Fe3O4的Fe2+活性位与H2S作用,从而提高了催化剂的耐硫性能.     

基于钯炭催化剂的苯酚加氢反应及其本征动力学

将钯炭(Pd/C)催化剂应用到苯酚加氢制环己酮反应中,选择苯作为溶剂,通过控制变量法考察了压力、温度、氢气与苯酚物质的量之比、苯酚的质量空速等反应条件对反应的影响;建立了本征动力学模型,利用25组正交试验数据进行参数估值,并对动力学模型进行了检验.结果表明,Pd/C催化剂用于苯酚加氢制备环己酮时,适宜的反应条件为:反应...