莰烯酯化制乙酸异龙脑酯催化剂失活机理及再生方法的研究
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山 东 化 工 收稿日期:2020-12-02基金项目:陕西省级大学生创新创业计划训练项目(S201911080013);西安市科技计划项目(2019KJWL11);陕西省教育厅项目(17JK1121);陕西省青年科技新星计划项目(2018KJXX-090)作者简介:王泽宇(1997—),宁夏中卫人,学士,主要从事固体酸制备工艺研究;通信作者:李学坤(1984-)山东德州人,博士,副教授,主要从事有机化工及催化剂制备。
碳基固体磺酸催化剂制备及应用王泽宇,李学坤 ,雄赳赳,严硕,李洁琼,何亚萍(西安文理学院化学工程学院,陕西西安 710065)摘要:以蔗糖为碳源,制备了碳基固体酸催化剂;应用红外光谱和X射线衍射方法对催化剂进行表征;催化剂制备工艺为:蔗糖的碳化温度180℃,碳化时间24h,乙醇洗涤,80℃下干燥12h;以该催化剂对乙酸龙脑酯催化合成,酯化率可达73.6%。
关键词:蔗糖;固体酸;催化剂;合成;应用中图分类号:O643.36 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)04-0010-02PreparationandApplicationoftheCarbon-basedSolidSulfoacidCatalystWangZeyu,LiXuekun,XiongJiujiu,YanShuo,LiJieqiong,HeYaping(SchoolofChemicalEngineering,Xi'anUniversity,Xi'an 710065,China)Abstract:Carbon-basedSolidcatalystswerepreparedbyusingsucroseascarbonsources.ThecatalystswerecharacterizedbyIRandXraydiffraction.Theprocessofpreparingsolidacidwasasfollows:sucrosecarbonized180℃,carbonizationtime24h,washingbyethanolanddrying12hat80℃.Thebornylacetatewassynthesizedbythesolidsulfoacidcatalyst.Theesterificationratecouldreach73.6%.Keywords:sucrose;solidacid;catalyst;synthesis;application 乙酸龙脑酯[1]是一种无色透明液体,又称乙酸冰片酯,具有清凉的松叶香气,可用来做精细化工用品,例如制备肥皂、化妆品及室内消毒杀菌剂等。
一、失活机理催化剂失活原因包括:磷、砷以及碱金属等化学原因导致的催化剂中毒.催化剂的表面和内孔被飞灰颗粒掩盖甚至发生严重堵塞;在高速和高温的烟气的双重冲击下,催化剂经常会发生物理原因造成的磨损,高温情况下会发生热烧结,同时活性组分也会因此流失。
(1)石申及碱金属等导致催化剂中毒众多化学元素中,有很多对催化剂有危害作用,被认为危害最大的是碱金属元素,不但包含碱金属的硫酸盐和氯化物,还含有碱金属氧化物等。
一些煤种中多数含有砷,在高温烟气中也会存在气态的As20s,当其发生扩散并进入催化剂结构的细小微孔中,在该物质表面发生反应,活性位置被占据后会直接导致催化剂内部发生破坏,从而使得脱硝催化剂失去活性(2s10)。
(2)催化剂孔道和表面堵塞覆盖烟气里有大量的飞灰的存在,飞灰中颗粒大小不同,这些飞灰颗粒有的可以相互结合形成大的颗粒,因此造成催化剂的孔道和表面堵塞,有的会跟随气流的方向集聚在脱硝催化剂外侧,使催化剂的有效活性位置被覆盖,还有一些的比较微小的颗粒可能会进入它自身的孔道中,致使催化剂的孔道内发生堵塞,阻碍NH3,02、NOx到达催化剂的活性表面,使得催化剂失去活性(29)0。
(3)催化剂高温烧结目前实际应用中的SCR脱硝催化剂,因脱硝催化剂的反应温度需要控制在一定范围内,通常需要在340-400℃下运行,催化剂反应一段时间后,催化剂微小的颗粒在高温条件下,会被烧结成大的金属颗粒,比表面积会因此变小。
使得部分活性表面缺失,直接的结果就是,其活性也会因为这些原因导致降低。
催化剂如果在高温情况下发生烧结,很难用再生方法将其恢复,因为在有限的温度范围内,SCR脱硝催化剂的活性成分以及载体有良好的热稳定性,但如果催化剂长期在过高的温度下运行,催化剂的晶格结构就会因高温发生变化,难以通过活性再生方法将其恢复口。
(4)机械磨损催化剂无论是安装过程中,还是更换过程中,会发生撞击摩擦现象,这些都会减少使其表面的活性物质;在较大空速条件下,由于催化剂竖直向下布置在SCR反应塔中,烟气与催化剂平行流动,从反应塔顶部由上向下,存在于烟气中的大物质颗粒,对催化剂的表面发生碰撞摩擦,活性物质会因此减少。
山西化工• 206 • sxhgbjb@ 第 41 卷途径,防止因产品大量积压而导致的各类问题的发生。
积极探索政府优先采购和进出口办法,帮助合 格企业产品的推广和销售,形成固体废物资源化利 用的良性循环,打通固体废物资源化利用全产业链 的“任督二脉”,以解决企业的后顾之忧。
参考文献:[1]王琪.我国固体废物处理处置产业发展现状及趋势 [J].环境保护,2012(15):23-26.[2] 王金南,董占峰,蒋洪强,等.中国环境保护战略政策70年历史变迁与改革方向[J].环境科学研究,2019,32(10):1636-1644.库等措施,对符合条件的企业提供资金补助、财税减免、绿色证券等激励。
3) 适时研究出台《固体废物名词术语》等相关标准,可通过附录释义等方式完善内容,并以“清单” 的方式明确“何为资源化利用”等关键命题答案;建 立《固体废物名词术语》解释通道,并保证其解释内容“可用、能用”,而非“太极拳”。
适时出台相关《办法》,推动“试点”,鼓励固体利用相关企业先试先行, 创新研究技术,开发新产品;与此同时,积极推动新 产品研发与新产品质量标准立项、制定、发布的同 步性。
4) 建立、健全固体废物资源化利用产品的营销Analysis and consideration on policy environment of solidwaste resource utilization in ChinaLYU Dong(Shanxi Environmental Protection Institute of Transport (Co. , Ltd. ) , Taiyuan Shanxi 030032, China)Abstract : This paper analyses the existing shortcomings through a comprehensive review of the relevant national policies on the comprehensive utilization of solid waste, and puts forward suggestions for the recycling of solid waste for people to exchange experience and reference.Key words : solid waste ; recycling ; policy environment ; suggestionsMTO 失活催化剂再生新技术诞生2月5日,从中国科学院大连化学物理研究所传出消息,该所叶茂研究员与刘中民院士团队在甲醇制烯 桂(MTO)失活催化剂再生研究中取得重大进展,突破现有甲醇制烯桂工艺碳原子利用率难以进一步提高、 存在二氧化碳排放等限制,提出了通过催化剂再生来调控甲醇制烯桂低碳烯桂选择性的全新技术路线。
合成异丙苯催化剂失活原因和再生条件的研究的开题报告论文题目:合成异丙苯催化剂失活原因和再生条件的研究一、研究背景和意义合成异丙苯是一种重要的有机化工中间体,广泛应用于医药、染料、化学药品等领域。
异丙苯催化剂作为异丙苯生产过程的重要组成部分,对获取高质量的异丙苯具有关键作用。
目前,研究人员普遍认为异丙苯催化剂失活是异丙苯生产过程中的一个重要问题,但是缺乏深刻的认识和研究。
因此,开展合成异丙苯催化剂失活原因和再生条件的研究是十分必要的。
二、研究内容和方法本研究主要从催化剂失活原因和再生条件两方面进行探究。
具体内容包括:1. 催化剂失活原因的分析:通过对产物分析、XRD、TEM等手段,探究催化剂在异丙苯生产过程中的失活原因,确定失活因素。
2. 催化剂再生条件的研究:研究不同再生条件对催化剂失活的影响,找到最佳的再生条件,同时研究催化剂再生后的催化活性和稳定性。
本研究将在实验室通过一系列实验和分析手段进行,主要包括:制备催化剂和反应体系、在反应条件下进行实验、对反应产物进行分析、同时对催化剂进行表征等。
三、研究意义和创新点本研究探究合成异丙苯催化剂失活原因和再生条件,旨在为异丙苯生产过程提供更准确的催化剂选择和再生方案,同时提高异丙苯生产的效率和经济效益。
研究结果具有重要的理论和实际意义,是对异丙苯生产过程的重要补充和完善。
创新点主要包括:对异丙苯催化剂失活原因的深入探究、提出最佳的催化剂再生方案,同时对催化剂再生后的效果进行评价和分析。
四、研究计划和进度安排本研究计划分为三个阶段进行,具体安排如下:1. 阶段一(两周):催化剂制备和反应体系构建;2. 阶段二(四周):在不同反应条件下进行实验,对产物进行分析和记录;同时对催化剂进行表征和分析催化剂失活原因;3. 阶段三(两周):研究优化催化剂再生条件,并进行再生实验;同时对催化剂再生后的活性和稳定性进行测试和分析。
总计划时长为两个月,预计在规定的时间内完成各个阶段的研究,根据研究结果撰写论文和总结报告。