学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

丙烯和双氧水在TS-1上气固相环氧化反应

作　者: 于文丹
导　师: 郭洪臣
学　校: 大连理工大学
专　业: 工业催化
关键词: 气固相环氧化 丙烯 双氧水 廉价TS-1 过氧化氢有效利用率
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 115次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本实验在小型固定床反应器上进行,采用在线色谱分析方法。首先,用双氧水浸渍TS-1样品,再分别用氢气和丙烯进行吹扫,研究了TS-1对双氧水的活化和丙烯环氧化催化作用。在此基础上,以丙烯和双氧水为原料,以廉价TS-1为催化剂,对连续进料情况下的丙烯气固相环氧化进行了研究。重点考察了反应温度、丙烯进料空速、双氧水浓度、催化剂种类、反应器形式等因素对环氧化反应结果的影响。从中得到了如下结果:1.用氢气吹扫双氧水浸渍的TS-1样品时,在低温下就会发生双氧水分解反应。随着吹扫时间的延长,浸渍在TS-1样品上的双氧水能够完全分解。对比研究表明,气固相条件下双氧水较易分解（与液固相对比）。当用丙烯吹扫双氧水浸渍的TS-1样品时,双氧水分解反应和丙烯环氧化反应同时发生。增大丙烯吹扫流量和提高反应温度,有利于抑制双氧水的分解和促进丙烯环氧化反应。这表明,在气固相条件下双氧水分解反应和丙烯环氧化反应是一对竞争反应。2.对浸渍了双氧水的TS-1进行了不同程度的水洗处理。发现随着洗涤水用量的增加,DRUV-Vis谱图中与双氧水有关的386 nm处吸收逐渐减弱,同时丙烯吹扫反应实验中环氧丙烷的生成量也逐渐减小。通过水洗实验和洗涤液的再浸渍实验,证明了H2O2与TS-1结合的可逆性。3.在丙烯和双氧水连续进料条件下所做的丙烯气固相环氧化研究表明,（1）用丙烯和双氧水,可以在气固相条件下直接合成环氧丙烷;（2）减少廉价TS-1催化剂中的非骨架钛含量（TS-10→TS-11→TS-12）、适当提高反应温度和增加丙烯与双氧水配比,都能显著地抑制双氧水分解反应,提高双氧水有效利用率;（3）当以非骨架钛含量最低的TS-12为催化剂时,丙烯气固相环氧化的最优条件为:反应温度95℃,丙烯进料空速2.81 h-1,双氧水浓度8.82 mol/L,C3H6/H2O2摩尔比3.65/1,催化剂用量0.8 g。在此条件下,丙烯转化率可达15%左右,环氧丙烷选择性可达95%,PO时空产率约为559 mgPOh-1（gcat）-1。双氧水有效利用率接近60%,与文献报道值相当。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
引言  10-11
1 文献综述  11-29
  1.1 坏氧丙烷  11-20
    1.1.1 环氧丙烷的性质、用途  11
    1.1.2 环氧丙烷的传统生产工艺  11-12
    1.1.3 环氧丙烷生产新技术  12-20
  1.2 丙烯环氧化反应机理  20-25
    1.2.1 丙烯液相环氧化反应机理  20-21
    1.2.2 丙烯气相环氧化反应机理  21-25
  1.3 TS-1与H_2O_2溶液作用形成的钛过氧氢中间体的表征  25-28
    1.3.1 程序升温分解  25-26
    1.3.2 紫外可见光谱、紫外拉曼光谱及电子顺磁共振  26
    1.3.3 TS-1与H_2O_2溶液作用产生的钛过氧氢中间物种形式  26-28
  1.4 选题依据  28-29
2 实验方法  29-35
  2.1 实验试剂  29
  2.2 催化剂的制备及分析检测仪器  29-30
    2.2.1 钛硅分子筛TS-1的制备  29-30
    2.2.2 催化剂的处理  30
    2.2.3 气相色谱仪  30
    2.2.4 紫外.可见漫反射光谱(DRUV-Vis)  30
    2.2.5 碘量法滴定H_2O_2浓度  30
    2.2.6 液固相条件下分子筛对双氧水的分解作用测定  30
  2.3 反应性能评价  30-31
    2.3.1 在线色谱微反实验的评价指标  30-31
    2.3.2 丙烯气相环氧化反应的评价指标  31
  2.4 实验流程  31-32
    2.4.1 在线色谱微反实验流程  31-32
    2.4.2 丙烯气相环氧化实验流程  32
  2.5 反应装置图  32-35
    2.5.1 在线色谱微反装置图  32-33
    2.5.2 丙烯气相环氧化反应装置图  33-35
3 在线色谱微反实验研究H_2O_2在TS-1的转化  35-46
  3.1 引言  35
  3.2 氧水浸渍的TS-1样品  35-39
    3.2.1 氢气吹扫双氧水浸渍的TS-1样品  35-36
    3.2.2 丙烯吹扫双氧水浸渍的TS-1样品  36-38
    3.2.3 氢气和丙烯分别吹扫双氧水浸渍的S-1样品  38-39
  3.3 水洗双氧水浸渍的TS-1样品  39-43
    3.3.1 丙烯吹扫不同程度水洗的双氧水浸渍TS-1样品  40-42
    3.3.2 丙烯吹扫时温度对双氧水浸渍TS-1样品的影响  42
    3.3.3 丙烯吹扫时丙烯流量对双氧水浸渍TS-1样品的影响  42-43
  3.4 丙烯吹扫洗涤液再浸渍的TS-1样品  43-45
  3.5 本章小结  45-46
4 TS-1与H_2O_2的作用-紫外可见光谱分析  46-52
  4.1 引言  46
  4.2 TS-1与水及双氧水作用的紫外可见光谱  46-47
  4.3 锐钛矿与水及双氧水作用的紫外可见光谱  47
  4.4 TS-1~x与水及双氧水作用的紫外可见光谱  47-48
  4.5 不同程度水洗双氧水浸渍TS-1样品的紫外可见光谱  48-49
  4.6 不同温度反应前后催化剂的紫外可见光谱  49
  4.7 不同反应前后催化剂的紫外可见光谱  49-50
  4.8 洗涤液再浸渍实验的紫外可见光谱  50-51
  4.9 推测气固相环氧化反应机理  51
  4.10 本章小结  51-52
5 丙烯气固相环氧化反应条件的探索研究  52-67
  5.1 引言  52
  5.2 反应温度的影响  52-54
  5.3 接触介质的影响  54-55
  5.4 反应器内径的影响  55-57
  5.5 丙烯空速的影响  57-59
  5.6 H_2O_2浓度的影响  59-60
  5.7 催化剂用量的影响  60-62
  5.8 添加氨水的影响  62-63
  5.9 添加甲醇的影响  63-64
  5.10 不同TS-1催化剂的影响  64-66
  5.11 本章小结  66-67
结论  67-68
展望  68-69
参考文献  69-74
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  74-75
致谢  75-76

相似论文

  1. 高性能聚丙烯腈的合成与表征,O631.3
  2. GMA的ATRP聚合及立构规整性的研究,O631.3
  3. 由方铅矿直接制备活性PbO粉体的新技术及基础研究,TQ134.33
  4. 水蜜桃采后生理及贮藏保鲜技术研究,S662.1
  5. 丙烯腈废水生物处理过程中特征污染物转化规律,X783
  6. 马铃薯接枝淀粉的性能研究,TS103.846.1
  7. 丙烯酸—丙烯酰胺类高倍吸水树脂性能研究,TQ324.8
  8. 有机硅改性丙烯酸酯乳液的研究,TQ633
  9. PMMA骨水泥在不同粘稠状态下抗肿瘤作用的动物实验研究,R687.3
  10. SET-LRP中氟醇溶剂的作用研究,O631.3
  11. 自交联型水性丙烯酸树脂的合成及性能研究,TQ325
  12. 水性丙烯酸树脂合成及其抗菌罩光油研究,TQ316.334
  13. 有机硅改性丙烯酸乳液及其水性防腐涂料的研制,TQ637
  14. 紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物研究,TQ630.1
  15. 高性能水性丙烯酸阻尼涂料的研究,TQ633
  16. 双重响应性材料对芳香聚酰胺膜的表面修饰,TB383.2
  17. 乙酰丙酮生产中乙酸异丙烯酯的闪蒸分离工艺研究,TQ224
  18. 新型丙烯酸酯聚合物的合成及其在棉织物上的应用研究,TS195.2
  19. 电石渣浆液中硫化物和氰化物的处理工艺研究,X701.3
  20. PVDF/PMMA/TiO2复合材料的制备及其耐候性研究,TB33
  21. 载银纳米粒子温度刺激响应性杂化纳米水凝胶的研究,TB383.1

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化反应
© 2012 www.xueweilunwen.com