介孔ZSM‑5分子筛改性及甲醇制丙烯反应催化性能研究
作者:顾昱珩
摘要:传统ZSM‑5分子筛在甲醇制丙烯反应中存在微孔扩散受限、易积碳失活、丙烯选择性有待提升的问题。本文采用碱处理结合金属改性制备介孔ZSM‑5分子筛催化剂,考察碱处理时间、碱液浓度、金属负载量对分子筛孔道结构、酸性分布、晶粒形貌的影响。在固定床微反装置上开展甲醇制丙烯催化评价,探究反应温度、空速、水醇比对产物分布、丙烯选择性及催化剂稳定性的影响。借助BET、NH₃‑TPD、SEM‑EDS等手段表征催化剂物化性质,分析介孔构建与金属调变对催化寿命及产物选择性的作用机制。实验结果表明,改性后分子筛介孔占比提升,强酸位点得到调控,抗积碳能力显著增强,丙烯选择性与催化剂运行周期得到改善,为甲醇制丙烯高效催化剂开发提供依据。
关键词:ZSM‑5分子筛;甲醇制丙烯;介孔改性;催化性能;积碳失活
中图分类号:TQ426;TQ221 文献标识码:A
气固流化床反应器内气固流动特性的CFD数值模拟研究
作者:沈知予
摘要:气固流化床反应器内部气泡演化、颗粒团聚、流动非均匀性直接影响反应转化率与产物选择性,依靠试验手段难以获取反应器内部全流场信息。本文基于双流体模型对气固流化床开展CFD数值模拟,考察曳力模型、颗粒粘度、操作气速对床层膨胀比、气泡尺寸、颗粒体积分数分布的影响,将模拟结果与冷模试验数据进行对比校验。分析不同操作条件下流化床内流动结构演变规律,揭示气泡生成、聚并与破碎对气固接触效率的影响。模拟结果显示,优化后的计算模型可较好复现流化床流动行为,能够为流化床反应器结构优化与工艺参数放大提供数值参考。
关键词:气固流化床;计算流体力学;双流体模型;气固流动;反应器模拟
中图分类号:TQ051;O359 文献标识码:A
负载型铜基催化剂用于乙酸加氢制乙醇反应工艺研究
作者:陆嘉树
摘要:乙酸加氢制乙醇是一条重要的生物质基化学品转化路线,但铜基催化剂存在活性组分易烧结、副反应多、稳定性不足等问题。本文采用浸渍法制备SiO₂负载铜基催化剂,引入助剂进行改性,探究焙烧温度、还原条件、金属负载量对催化剂物相、分散度及还原性能的影响。在固定床反应器中考察反应温度、氢气乙酸摩尔比、液时空速对乙酸转化率与乙醇选择性的影响,结合XRD、H₂‑TPR、XPS表征手段分析助剂的改性作用。试验表明,适宜的助剂改性能够抑制铜晶粒烧结,优化活性位点分布,在较宽工艺区间内实现高乙酸转化率与乙醇选择性,为羧酸加氢催化工艺开发提供技术支撑。
关键词:铜基催化剂;乙酸加氢;乙醇;催化加氢;工艺条件
中图分类号:TQ426;TQ223 文献标识码:A
反应‑萃取耦合工艺处理高浓度酚类废水的过程研究
作者:傅清禾
摘要:煤化工产生的高浓度含酚废水组分复杂,传统萃取工艺存在酚去除不彻底、溶剂损耗大的短板。本文采用反应‑萃取耦合工艺处理模拟高浓度酚废水,筛选复合萃取剂,考察pH、温度、相比、反应时间对总酚脱除效率的影响,研究反应与萃取的协同作用机制。对比单一萃取工艺的处理效果,探究循环使用条件下萃取剂的稳定性。试验结果表明,反应‑萃取耦合体系可以强化酚类组分的相转移,提升酚脱除率,溶剂可回收循环利用,为高浓度含酚废水资源化预处理提供可行工艺方案。
关键词:反应‑萃取耦合;含酚废水;酚脱除;废水预处理;溶剂循环
中图分类号:TQ028;X784 文献标识码:A
化学反应工程视角下化工过程强化技术研究进展综述
作者:温柏谦
摘要:化工行业向着节能、低碳、绿色方向发展,过程强化成为化工技术升级的重要路径。本文从反应工程角度,围绕催化剂强化、反应器结构强化、外场强化、反应‑分离耦合等方向梳理国内外研究进展,总结催化材料改性、微反应器、旋转填充床、耦合工艺等技术特点与应用现状。分析当前过程强化技术存在设备放大困难、工程化数据不足、运行成本偏高等现实问题。从催化剂‑反应器协同设计、多尺度模拟辅助放大、绿色反应介质开发、智能化过程调控等方面展望发展方向,为化工过程强化技术研发与工业化落地提供参考。
关键词:化学反应工程;过程强化;反应器;催化;化工绿色化
中图分类号:TQ03‑1;F426.7 文献标识码:A