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《中北大学》 2006年
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IS-RPB反应器制备燃速催化剂2,4-二羟基苯甲酸铜超细粉末的研究

郭雨  
【摘要】:本文综述了超细燃烧催化剂的研究现状、制备方法及其应用前景,并对过程强化技术制备超细粉末的研究现状和技术特点进行了综述和分析。文献报道的结果表明,减小燃烧催化剂粉末的粒径能大大提高催化效率,其超细化的研究受到了广泛关注。但是,传统的反应器不能满足液相快速反应对混合的要求,所制备的粉末以粒度大,粒度分布宽为主要特征。针对传统反应器存在的缺陷,本文基于撞击流-旋转填料床过程强化的特性,采用液相沉淀法进行了制备2,4-二羟基苯甲酸铜超细粉末的实验研究。 首先,采用晶体理论对液相法制备超细粒子的过程进行了理论分析,并通过实验首次测定了2,4-二羟基苯甲酸铜配合物的成核诱导时间和IS-RPB反应器的微观混合时间。实验结果表明:(1)2,4-二羟基苯甲酸铜配合物的合成属于快速反应,其成核诱导时间为38s。通过对比实验发现,撞击流-旋转填料床中配合物沉淀的成核诱导时间可以缩短至3.77s;(2)在相同的操作条件下,撞击流-旋转填料床的离集指数是撞击流反应器和旋转填料床的离集指数的2倍多,微观混合性能更佳,其微观混合时间为1.81ms。这说明IS-RPB反应器可以更为有效地强化两相间的微观混合,能满足快速反应的混合要求。这些结果证明撞击流-旋转填料床可以满足快速成核反应的混合要求,同时也为燃烧催化剂2,4-二羟基苯甲酸铜超细粒子的合成提供了可靠的理论依据。 其次,应用撞击流-旋转填料床强化微观混合的特性,以2,4-二羟基苯甲酸和五水硫酸铜为原料,采用液相沉淀法合成超细2,4-二羟基苯甲酸铜配合物粒子。按照L16(4~5)正交表安排实验,用正交试验方法研究了原料浓度、温度、pH值、转速和撞击初速对合成2,4-二羟基苯甲酸铜粒子平均粒径的影响,运用直观分析和方差分析系统分析了合成因素对颗粒粒径的影响,并确定了最佳的合成条件。研究表明:对配合物粒子的平均粒径的影响程度依次为:流量、转速、浓度、温度、pH值;确定了合成的最佳配比条件浓度1.2mol·L~(-1),温度60℃,pH值8,流量100L·h~(-1),转速1000rpm。在最佳合成条件下,
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ426.6

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