收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

C_3烃氨氧化钼铋催化剂的制备、表征、评价及理论研究

金胜明  
【摘要】: 本文研究了以金属氯盐为原料、海泡石为载体制备C_3烃氨氧化催化剂的工艺及活化吸附反应机理。用正交实验法研究海泡石酸法处理的工艺条件,并在此基础上研究了活性组分的负载方法和催化剂处理工艺。由于制备在氯盐体系中进行,对脱Cl离子工艺条件进行了详细的考察。催化剂制备的优化工艺条件为:海泡石在温度50℃2,2.0mol/L的盐酸溶液,固液比1:10的条件下处理25h:负载活性组分采用撞击流法,驱动压力为0.1MPa;两段灼烧法处理得到表达式为Mo_(12.5)Fe_(11.6)Bi_(1.03)Ni_(12.5)CO_(3.4)P_(6.5)K_(0.5)O_(94)+50%载体催化剂。催化剂在V(propylene):V(NH_3):V(air)=1:1.05:11,空速3000cm~3·g~(-1)·h~(-1),温度530℃时,丙烯单程转化率为98%,丙烯腈选择性为大于81%。 用均匀设计与逐步回归的方法筛选出三个具有较高催化活性的催化剂配比,并将均匀实验催化剂体系用于丙烷氨氧化反应,获得了78.2%的丙烷单程转化率和60.6%的丙烯腈选择性的好结果。 在活性评价中,对温度、配比及Cl~-含量等影响因素进行考察,发现当Cl~-(wt%)含量低于20×10~(-6)时,催化剂活性高,在20~400×1~(-6)内,丙烯醛的选择性增大,而丙烯腈的选择性降低,当Cl~-(Wt%)含量高于400×1~(-6)时,催化剂完全失活。并对不同的催化剂载体进行比较,得出海泡石负载型催化剂比硅胶、氧化铝载体的催化活性高。对该催化剂体系进行长时间,恶劣反应条件的运行表明,海泡石负载型催化剂,高温使用时钼容易流失,并且物相转变成无催化活性的Bi_(37)Mo_7O_(78),说明在稳定性方面有一定的缺陷。 采用XRD、EPMA、TPD、BET等手段对催化剂进行表征研究,结果表明,在多元催化体系中Bi以β钼酸铋存在,Ni、Fe、Co以相应的钼酸盐存在,在低含量的Ni时,海泡石负载型催化剂有部分同晶取代现象。采用撞击流法制备的海泡石负载型催化剂活性组分分布均匀,且微孔孔径大。TPD结果显示海泡石负载催化剂表面存在两个酸中心,其氨脱附温度分别为430℃和540℃;而硅胶负载催化剂则只有一个酸中心。 用计算化学和热重分析法对C_3烃氨氧化反应中NH_3吸附的机理、Cl~-及载体的影响进行了理论计算和实验验证,结果表明NH_3在钼酸铋晶体表面的吸附有两种形式即L酸中心构象和B酸中心构象,且L酸中心构象相当稳定,其活化吸附是通过NH_3的HOMO轨道电子跃迁到催化剂的LUMO轨道,两者的能级差为:0.5au.比较了γ相和β相钼酸铭对氨的吸附活化能力,表明γ相钼酸铋更易活化吸附NH_3,形成Mo=NH中间体,Cl的存在使催化剂的前线轨道能级升高,因而NH_3的活化吸附更困难。载体对催化剂的作用表现在增强了活性中心原子的正电性,即增加了催化剂表面的L酸中心强度,因而其催化活性有一定的升高。 使用TO和DTG方法研究了催化剂的NH_3吸附动力学,结果表明,催化剂体系的脱附动力学在有Cl~-时和无Cl~-时是不相同的,当Cl~-含量为21×10~(-6)时,催化剂表面出现L酸中心和B酸中心同时吸附,NH_3从L酸中心脱附在400℃左右发生,脱附活化能为82.77kJ/mol,反应级数为0.91,指前因子为6.725×10~3。B酸中心脱附反应级数为1.13,活化能为94.2kJ/mol,指前因子为2.07×10~5.而Cl含量高于21×10~(-6)时,催化剂表面吸附由B酸中心控制,且随Cl含量的升高而酸强度降低。提出了一种新的脱附动力学数据处理模型: 中南大学博士论文C3烃氨氧化用扭催化刑的制备、表征、评价及理论研究 可】_互乞-.1_矿1.多厂 二”..了.了,上歹 上.一 大 沁IDI一X 回 二‘’‘X 7 一 d 一——“““叉/a】I””/’I 该模型的处理结果与传统方法相一致,但更加方便快捷,结果重复性好,并对其应用范围 进行了讨论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘杰;彭霞薇;;不同芘处理对土壤氨氧化微生物的影响[J];安徽农业科学;2011年14期
2 张晓君;马琳;;吉林石化公司硝酸装置首次实现“绿色”开车[J];石油炼制与化工;2011年07期
3 唐亚文;谢国芳;孔庆梅;陈煜;陆路德;陆天虹;;炭载Ir-Co催化剂的制备及其对氨氧化的电催化性能[J];应用化学;2011年08期
4 唐君实;宋蔷;高攀;姚强;;SNCR应用于水泥窑氮氧化物控制的氨氧化[J];清华大学学报(自然科学版);2011年06期
5 李玉昌;汪黔;张玉华;;硝酸生产中的四合一机组的设计与应用[J];科技传播;2011年17期
6 柯辉;唐毅;;生活污水脱氮的计量学及其动力学[J];农村经济与科技;2011年07期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘金泉;贾堤;姚兴芳;黄宁;;海泡石对有机染料的吸附行为研究[A];第二届全国环境矿物学学术研讨会论文集[C];2004年
2 刘月明;李宁宁;赵松;张英天;方向青;吴鹏;;酮肟和酰胺绿色催化合成过程的研究[A];中国化学会第27届学术年会第11分会场摘要集[C];2010年
3 印万忠;韩跃新;;环境工程用矿物材料的应用[A];第十届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2004年
4 汪国军;吴粮华;陈欣;谢在库;;丙烯腈新型催化剂研制[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
5 倪康婧;谢云龙;钟依均;;3-甲基吡啶氨氧化V_2O_5/TiO_2催化剂性能研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
6 张惠民;赵震;徐春明;段爱军;;丙烷氨氧化制丙烯腈反应机理及催化剂研究进展[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
7 金文清;陈金华;;氨氧化制医药中间体2-氰基吡嗪[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
8 沙圣德;乔琳;王利英;夏勉;;一株异氧硝化细菌KT-B011的分离及其氨氧化特性的研究[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
9 张瑞;张怀志;王久会;;高效丙烷氨氧化合成乙腈催化剂[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
10 陈菲;倪康婧;方文程;朱伟东;张富民;钟依均;;V_2O_5/TiO_2催化剂上3-甲基吡啶氨氧化[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 金胜明;C_3烃氨氧化钼铋催化剂的制备、表征、评价及理论研究[D];中南大学;2001年
2 张少辉;厌氧氨氧化工艺研究[D];浙江大学;2004年
3 王广健;玄武岩纤维复合过滤材料的研究[D];河北工业大学;2004年
4 唐光临;焦化废水亚硝化反硝化生物脱氮的研究[D];重庆大学;2002年
5 程继鹏;天然纳米矿物作为催化剂CVD法合成碳纳米管及碳纳米管吸氢性能的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范建雄;海泡石用于催化剂载体性能研究[D];四川大学;2003年
2 林春;海泡石作为吸附剂在废水处理中的应用研究[D];南京理工大学;2004年
3 李静;海泡石制作汽车尾气净化器衬垫及香烟过滤嘴纸的研究[D];天津科技大学;2004年
4 田学芳;铜/海泡石催化剂的制备及其在对羟基苯乙酸合成中的应用[D];北京化工大学;2003年
5 张琦;海泡石吸附性能研究[D];河北工业大学;2002年
6 邢泳;海泡石净化油烟及其活化废酸综合利用的研究[D];湖南大学;2003年
7 金作宏;镍/海泡石催化剂的制备及其在对氨基苯甲酸合成中的应用[D];天津大学;2003年
8 栾亚兰;海泡石、沸石负载TiO_2的制备及光催化活性研究[D];四川大学;2003年
9 翟静;2-氰基吡嗪的合成研究[D];浙江大学;2003年
10 廖振宇;Mo-Ni-P-O/SiO_2高分散催化剂催化对羟基甲苯氨氧化反应研究[D];武汉大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李林军;以工代赈促成泡石村“三赢”[N];广元日报;2007年
2 李林军 邓杰;以工代赈项目示范村建设奏出和谐音符[N];广元日报;2007年
3 张文良 记者 杨雁冰;泡石村以工代赈项目示范村建设顺利通过省检[N];广元日报;2007年
4 本报记者 唐彪 桂兰;建设幽美新泡石 保护“母亲河”[N];广元日报;2010年
5 叶迎春;南化27万吨/年稀硝装置开工建设[N];中国石化报;2006年
6 肖祖高 卫艳 记者 张发政;军地携手 军民用上舒心电[N];广元日报;2007年
7 李林军 记者 杨霞;每个村可获国家以工代赈资金140万元[N];广元日报;2006年
8 张昆林 本报记者 吕天生;冬季须防“气”污染[N];黑龙江日报;2000年
9 韩光琼 本报记者 杨雁冰;大人好去处 儿童游乐园[N];广元日报;2006年
10 江燕;联化科技:5年内力争工业收入达到10亿元[N];第一财经日报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978