文档介绍：天津大学
博士学位论文
催化精馏专用填料型固体酸催化剂的制备研究
姓名:杜长海
申请学位级别:博士
专业:工业催化
指导教师:秦永宁;贺岩峰
20040301
摘要
摘要
催化精馏是一种新的化工过程强化技术,但目前大多数的工作主要
集中于催化精馏的应用方面,而对催化精馏用催化剂则研究的较少。本
文的目的是开发研制一种新型催化精馏专用填料型固体酸催化剂。
采用铝阳极氧化法制备了填料型载体,通过改变阳极氧化
工艺条件可以调节载体的氧化膜厚度、孔径及比表面积的大小,
实验表明,所制备的载体氧化膜为无定形结构,与制备工艺条件无
关。
研制了新型催化精馏专用填料型固体酸催化剂,利
用等手段对其进行了表征,结果表明,载
体膜为无定形结构,为中等酸强度的固体酸。用乙
酸乙醇化反应评价了该固体酸的催化性能,显示出催化剂具有较高的
催化活性,且稳定性较好。
研制了新型催化精馏专用填料型固体酸催化
剂,利用等手段对其进行了表征,研究表
明,为中等酸强度的固体酸,在上处
于高度分散状态,的含量较少,还没有达到的单层分散阀值,
这可能与制备方法不同有关。其催化酷化活性高于固体
酸催化剂。
在催化精馏实验装置, 分别以伪及
为催化精馏元件,对乙酸乙醋合成的催化精馏过程
进行了研究。实验表明,所制备的催化剂在催化精馏过程中显示出较好
的催化性能。
研究了和固体酸催化填料的压
降和传质效率。实验表明,所制备的固体酸催化填料的压降较低,其传
质效率与环填料相接近,能够满足精馏的要求,可作为催化精馏元件
使用。
关键词催化精馏填料固体酸催化剂阳极氧化乙酸乙
摘要
、
一
摘要
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导卜进行的研究工作和
取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,沦文中不包含
其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或
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学位论“作者”名导师签名
签字日期年月。日签字日期。、年了月石
前言
月舌
世纪是化学工业蓬勃发展的世纪,它对人类寿命的延长、食品的
供给、生活质量的提高都起着关键的作用,同时许多化学品的生产和使
用也对生态环境造成了严重的破坏。面对日益恶化的生存环境,传统的
先污染后治理的治污方案往往难于奏效。世纪年代后期,随着绿
色化学与化工的兴起,为人类解决化学工业对环境污染问题、实现经济
和社会的可持续发展提供了有效的手段。
所谓的“绿色化学与化工”技术就是从源头上减少或消除化学工业
对环境的污染。这类技术的理想就是实现“原子经济”的目标,即实现
原料中的每一个原子均转化为产品,不产生任何废物和副产品,实现废
物的“零排放’,。绿色化学与化的另一方面则是化工过程的强化。所谓
化工过程强化是指在生产和加工过程中运用新技术和新设备,极大地减
小设备体积或者极大地增大设备生产能力,显著地提高能量效率,大量
地减少废物排放。绿色化学是从化学反应本身来消除环境污染,充分利
用资源,减少能源消耗而通过化工过程强化,实现化工过程的高效、
安全、环境友好、密集的生产,也可推动社会和经济的可持续发展。因
此近年来,将不同的单元操作过程集成起来,尤其是反应与分离的集成
过程越来越引起人们的广泛关注,成为世纪化学业发展的重要趋
势。
近年来,催化精馏技术得到了快速发展,催化精馏是将催化反应与
精馏分离集成在一个精馏塔内来完成的化「过程强化技术之一,它与传
统的先反应后分离的丁艺相比,具有的优点是可以及时地移走反应产
物,减少副产物的产生,提高选择性对于受化学平衡限制的反应,可
以打破化学平衡的限制,提高原料的转化率利用反应放出的热量用于
精馏分离,可以节约能量由于将反应器和精馏塔集成在一起,减少了
设备个数,节省投资。
日前,虽然催化精馏技术的