丙酮常压气相加氢反应及催化剂的研究

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1、摘要论文探讨了催化剂的制备条件，焙烧条件，还原条件及反应工艺参数对丙酮气一固相催化加氢反应的Ni．Cu／SiO，催化剂的催化性能的影响。确定了最佳的操作条件。在优化的工艺条件下，异丙醇的质量产率达到了85．3％，选择性为97．4％，丙酮的转化率为84．7％。采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)等测试手段研究了加入助剂Cu后对催化性能的影响。结果表明，加入助剂Cu后，提高了催化剂的均匀性，使得催化剂上活性金属的表面积增大，从而提高了催化性能。建立了产物的分析方法，测定了异丙醚的相对质量校正因子。此外，在排除内、外扩散的影响后，研究了丙酮加氨反应的本征反应动力学，确定了气相丙酮加氢反应的

2、反应速率常数为ks----2．98×1012exp(．70．7／RT)mol／m3h，其中活化能为70．7KJmol。1，以Ni—Cu／Si02为催化剂的气相丙酮的吸附平衡常数为K。=3．30×10一exp(58．7／RT)KP。～，氢气的吸附平衡常数为Kb=1．83×10。¨exp(82．2／RT)KP。～。关键词：丙酮，异丙醇，异丙醚，Ni-Cu／Si02催化剂，催化加氢，本征动力学ABSTRCTTheeffectoftechnologicalparametersinpreparating，calcining，reducingandreactingprocesswasstudiedont

3、hecatalyticactivityofanicklecoppercatalystforhydrogenationofacetonetoisopropan01．Theoptimaloperationconditionwasmadesure．Underoptimumconditions，a83．5％yieldofisopropanolwith97．4％selectivitywasobtained．TheinfluenceofassistantcatalystCutocatalyticactivitywasstudiedbymeansofSEMandX-Raydiffraction．There

4、sultindicatedthatthecatalyticactivitywasimprovedwhenmetalCUwasioinedthecatalyst．ItiSthereasonthatthewell—proportionedcharacterofcatalystwasimproved，thereforethesurfaceactiveareawasincreasedandcatalyticactivitywashenced．Theproductswasanalyzedbygaschromatographyandtherelativecorrectionfactorofdiisopr

5、opyletherwasdetermined．Moreoveraftereliminatingtheinfluenceofinsideandoutsideporediffusion，theinstinctkineticsofthereactionforhydr02enationofacetonewasinvestigated．Thereactionvelocityconstantofhydrogenationofacetoneisk。=2．98×1012exp(-70．7／RT)moL／hm3．TheadsorbtionequilibriumconstantofacetoneontheNi—

6、Cu／SiO，catalystiSK。=3．30×10一exp(58．7／RT)kP。～．TheadsorbtionequilibriumconstantofhydrogenontheNi—Cu／Si02catalystisKb=1．83×10’11exp(82．2K／RT)kP。一．Keywords：acetone，isopropanol，diisopropyl．Ni—Cu／Si02catalyst，catalytichydrogenation，instinctkinetics2ACIPDIPE符号说明丙酮异丙醇异丙醚待测组分i的质量i组分的气相色谱峰面积i组分的绝对质量校正因子以丙酮为基

7、准的异丙醚的相对质量校正因子反应速率丙酮转化率原料丙酮的体积流率催化剂的床层体积气相丙酮分压氢气分压丙酮覆盖率氢气覆盖率气相丙酮加氢反应速率常数气相丙酮吸附平衡常数氢气吸附平衡常数异丙醚丙酮异丙醇毗A‘如，K‰vR凡哦吒kKK黻。。。催化剂是指能够加快化学反应达到平衡的速度，缩短反应时间，提高反应的选择性，而本身在化学反应前后都不消耗掉的物质。其重要性在于它降低了反应的活化能，从而使许多原本很难进行的反应变为