催化膜反应器原理与应用-定稿.doc

《催化膜反应器原理与应用-定稿.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、催化膜反应器的原理与应用摘要:本文综述了催化膜反应器的提出、类型、特点、原理和应用。催化膜反应器将膜技术和反应器结合在一起，具有传统工艺无可比拟的优点。膜催化反应的优点在于利用膜的选择渗透性有选择地移去某个产物，从而使可逆反应的化学平衡向有利于产物的方向移动，从而达到“超平衡”。实际的催化反应一般都在远离平衡的条件下进行，因此研究在非平衡条件下膜催化反应器的行为及其与固定床反应器的比较有重要意义。本文主要从催化加氢、催化氧化、脱氢等方面阐述催化膜反应器的原理与应用。关键词：催化膜；膜反应器；膜分离21Cata

2、lyticmembranereactor-principleandapplicationsAbstract:Thisarticlesummarizestheorigins,types,characteristics,principleandapplicationofCatalyticmembranereactor.Catalyticmembranereactorcombinesmembranetechnologywithmembranereactor,whichhastraditionalcraftsinco

3、mparableadvantages.Theadvantagesofmembranecatalyticreactionisthatusetheselectivepermeabilityofmembranetoremoveaproductselectively,sothatthechemicalequilibriumofreversiblereactioncanforwardtothedirectionofproduct,soastoachieve"overbalance".Actualcatalyticrea

4、ctionisgenerallyactedfarfromequilibriumconditions,sotheinvestigationofmembranecatalyticreactorundertheconditionofnon-equilibriumanditscomparisonwithfixedbedreactorisveryimportant.Thisarticlemainlydescribestheprincipleandapplicationofthecatalyticmembranereac

5、torfromtherespectssuchascatalytichydrogenation,catalyticoxidationanddehydrogenation.Keywords:Catalyticmembrane;membranereactor;membraneseparation21目录一、催化膜反应器的提出41.1膜41.2膜反应器5二、催化膜反应器的原理62.1加氢原理82.2脱氢机理92.3催化氧化机理9三、催化膜反应器的特点10四、催化膜的制备方法114.1表面吸附/沉积法114.2掺杂法1

6、14.3包埋法12五、催化膜反应器的类型135.1膜与催化剂的组合方式135.2有/无催化性能的膜和催化剂的装填方式135.3催化膜反应器中膜在催化过程中所起的作用145.3.1萃取型膜反应器145.3.2分布型膜反应器15六、催化膜反应器的应用166.1烯烃和炔烃的催化加氢166.2催化氧化186.3透氢膜反应器用于乙苯脱氢制苯乙烯196.4提高水煤气变换反应转化率19七、展望20八、参考文献2121一、催化膜反应器的提出1.1膜膜是一个可渗透型或者半渗透性的相，通常以薄膜的形式存在，是由从无机固体到不同高

7、分子聚合物等多种材料所制成的。其主要功能是用于控制在两种相邻流体相之间的物质交换。膜必须作为一个通过筛分或者控制组分透过膜的相对速率的屏障。这样有选择的使产物从反应混合物中排出，会导致有力的化学平衡移动。后来有人用Pd-Ag膜于环己烷的脱氢反应中[1]，此过程中,膜本身不仅具有分离的功能,还同时有催化剂的功能,所以称之为催化膜。随后,人们不断地拓展膜催化和膜反应器的研究与应用范围，有无机陶瓷膜、金属膜、合金膜、金属-陶瓷组合膜进行的研究，如表1所示。表1各类膜反应实例[2]反应膜多孔耐热玻璃多空氧化铝多孔耐热

8、玻璃多孔耐热玻璃钯及其合金铂-多孔耐热玻璃固体电解质钯合金铂-活性氧化铝氧化锌-活性氧化铝钯银硅橡胶毛细管膜21活性氧化铝银修饰的活性氧化铝钒-氧化钛钒-氧化铝钌-多孔耐热玻璃氧化铼-氧化铝氧化锌-多孔耐热玻璃多孔不锈钢板-Rh催化剂-UEF型-组合膜表1所列的膜反应研究实例包括了脱氢、加氢、氧化、氨氧化还原、水蒸气转化等由此可见，在化学反应领域中，膜技术的应用正受到越来越广泛的重视。1.2膜反应器