两亲性TMS-Fe-V-β沸石的制备及其相界面催化反应性能的研究

采用三甲基氯硅烷(TMS)对Fe-V-β沸石进行表面修饰,制备出了两亲性TMS-Fe-V-β沸石,通过XRD,FTIR和SEM等手段对样品进行了表征。两亲性TMS-Fe-V-β沸石不但保持了Fe-V-β沸石的骨架结构,同时能分布于水和油两相界面处,在不加共溶剂及静置的反应条件下,对环己烯水化相界面反应表现出优良的催化活性,环己烯转化率和环己醇选择性分别为34.72%和63.58%。     

环境友好的环己醇氧化反应

以自制的三溴化铁为催化剂,以过氧化氢为氧化剂,对环己醇氧化制备环己酮的反应进行了系统的研究,重点对催化剂、溶剂和反应物的物质的量之比进行了优化.在最佳反应条件下,以乙酸乙酯为溶剂,反应温度为25℃,n(过氧化氢)∶n(环己醇)∶n(FeBr3)的比例为1.5∶1.0∶0.2时,环己醇的转化率为83.7%,环己酮的选择性可达92.9%,且催化剂FeBr3能够循环套用.从而,建立了一种操作简单,环境友好且具有应用前景的环己醇氧化方法.     

相转移催化H_2O_2氧化环己烯合成环氧环己烷的工艺研究

设计了以H_2O_2为氧化剂催化环己烯(Cyclohexene,CH)合成环氧环己烷的高效、绿色催化反应体系,制备了PTC1(1～6)杂多酸盐催化剂,考察了反应温度、反应溶剂、添加剂、催化剂的种类与用量对于反应转化率与选择性的影响,并对这些反应条件进行了优化.实验结果表明,优化后的工艺条件下,催化剂PTC1,用量0.84 g [0.43%mol(of CH)],反应温度35℃,溶剂氯仿(15mL),环己烯0.11 mol,n(CH):n(H_2O_2)=1:1,添加剂为KCl(0.032 g),环己烯转化率达到86.8%,环氧环己烷的收率达到74.5%.此外,还考察了不同催化剂的回收效果与实验放大效果,结果表明催化剂在一次反应后均出现了不同程度的流失,其中PTC1的回收率相对较高.实验放大10倍与100倍后,环己烯转化率与环氧环己烷的收率分别为93.5%,77.5%以及95.4%,84.4%.     

金属希夫碱催化分子氧氧化环己烯反应的研究

使用希夫碱类催化剂在温和条件下催化分子氧氧化环己烯,分别探讨温度、时间、溶剂、通氧速率、催化剂用量等因素对环己烯转化率及氧化产物环氧环己烷、环己烯醇、环己烯酮选择性的影响。     

分子筛-5A负载12-钨硅酸对环己醇脱水催化的研究

以分子筛 -5 A(简称 MST-5 A)负载 1 2 -钨硅酸作催化剂 ,对环己醇脱水生成环己烯的反应进行了研究。并采用差热分析、红外光谱等方法对催化剂进行了表征。结果表明 MST-5 A负载了 1 2 -钨硅酸后 ,催化剂的稳定性及对环己醇脱水反应的催化活性都有了明显的提高。适宜的反应条件是 :环己醇 2 1 m L,催化剂 2 g,反应温度 1 75℃ ,反应时间 45 -5 5 min。环己烯的产率 95 .1 %。     

谈热力学方法估算化学反应的反应温度

对环已醇催化脱氢制备环己酮的反应进行了热力学分析,利用热力学数据估算了谈反应的最低反应温度,综合考虑反应转化率,反应速平以及能耗问题,确定了适宣的反应温度范围为220～240℃;并结合生产实际,指出环己醇催化脱氢反应的生产工艺有待进一步改进。     

纳米氧化锡催化烯烃液相环氧化反应的研究

采用自制的纳米SnO2为催化剂,以环境友好的H2O2（30％）为氧源,考察其催化烯烃环氧化的反应效果．通过FT-IR取光谱、UV—Vis光谱、XRD和TEM对SnO2催化剂进行了表征．研究发现纳米SnO2对烯烃的液相环氧化具有非常好的催化效果,并以环己烯为例对反应条件做了相关探讨实验结果表明,在温度为50℃,H22Q与环己烯摩尔比为1．2时,烯烃转化率达到99．9％,环氧选择性高达98．1％．且催化剂循环使用9次催化活性没有发生明显变化．     

氧电还原现场产生的H2O2环氧化环己烯的研究--环己烯存在下氧还原过程的循环伏安研究

在以硫酸钠为支持电解质以及甲醇作为共溶剂的条件下,研究了环己烯在以硫酸钠为支持电解质以及甲醇作为共溶剂的条件下,研究了环己烯存在下氧气在玻碳电极上的循环伏安行为。探讨了甲醇和环已烯等物质对氧电还原过程的影响.结果表明,甲醇的存在能在一定程度上加强氧的电还原过程,而环已烯对氧电还原并没有产生明显影响,说明用氧气电还原过程所产生的过氧化氢可以现场环氧化环已烯,环己烯电化学环氧化合成环氧环己烷是一个间接电合成反应。     

环己烯的合成研究

以环己醇为原料,对甲苯磺酸为催化剂,合成了环己烯.实验结果表明,对甲苯磺酸用量 （以环己醇质量计）为19 %,反应时间为35 min时,环己烯的产率达74.4 %.     

复合型固体超强酸SO_4~(2-)/Al_2(Fe_2O_4)_3催化合成环己烯

应用新型复合型固体催化剂 SO4 2 - /Al2 (Fe2 O4 ) 3作为环己醇的脱水剂 ,成功地制备了环己烯 ,并对催化剂用量 ,反应温度和反应时间的影响进行了探讨 ,实验结果表明 :SO4 2 - /Al2 (Fe2 O4 ) 3是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂 ,且反应时间短 ,后处理容易 ,催化剂用量少 ,可重复使用 ,收率高。脱水反应的最佳工艺条件为 :催化剂用量为环己醇质量的 6% ,反应温度为 1 5 0℃ ,Al/Fe=1 :2 (摩尔比 ) ,反应时间为 0 .9h     

耦合变压精馏分离甲醇-丙酸甲酯共沸体系的工艺模拟和优化

在丙酸甲酯和正丙醇酯交换法生产丙酸丙酯的过程中,反应精馏塔的塔顶会产生大量的丙酸甲酯和甲醇共沸物,可通过分离的手段使其中的丙酸甲酯循环使用。提出耦合变压精馏工艺,选用非随机（局部）双液体模型方程（NRTL）热力学模型,利用Aspen Plus V10.0对工艺流程进行模拟研究。以塔釜产品纯度为约束变量,高压塔塔釜能耗最低为优化目标,分别对理论板数、进料位置、回流比等参数进行优化,优化后的两塔最优工艺参数如下：常压塔理论板数31,回流比2.5,进料位置第9块塔板,循环物料进料位置第14块塔板;高压塔操作压力500 kPa,理论板数21,进料位置第13块塔板,回流比3.3。分离效果可达到甲醇质量分数99.95%,丙酸甲酯质量分数99.94%。与传统变压精馏相比,本文的耦合变压精馏可节省能耗48.8%。     

硫酸氢根吡啶催化制备乙酸正丁酯的酯化反应精馏过程模拟

采用离子液体硫酸氢根吡啶（[Hpy][HSO4]）作为催化剂,对乙酸和正丁醇在反应精馏塔中进行酯化反应生成乙酸正丁酯的过程进行模拟研究。在缺乏实验数据的情况下,使用真实溶剂似导体屏蔽模型(COSMO-RS)方法预测了离子液体与其他物质的汽液相平衡,得到了离子液体与反应体系的二元交互参数。基于共沸精馏概念设计了带有分相器的反应精馏塔,实现了离子液体的循环利用。分析了反应精馏塔总塔板数、进料模式、进料塔板位置、再沸器热值和塔板持液量对于产品质量和乙酸转化率的影响,结果表明,当反应精馏塔塔板总数为28,反应物从第4块塔板同时进料,离子液体从第2块塔板进料,且塔板持液量为0.05m3时,乙酸正丁酯纯度和乙酸转化率均可达99.9%。     

反应精馏过程的操作优化与集成优化分析

为优化反应精馏工业装置操作,分析了反应精馏过程优化问题的内容和特点,提出了一套行之有效的优化策略,并建立了典型过程的以经济效益为目标、符合过程约束和质量及转化率约束的优化数学模型。对MTBE装置进行了操作优化分析,可提高年经济效益1.62%。提出了反应精馏过程的集成优化思想,通过对乳酸提纯反应精馏装置进行集成优化分析,可有效确定过程的最优设计参数,并提高年经济效益8.23%。计算结果表明:该模型及其算法可有效用于反应精馏过程的优化分析。通过优化计算可取得明显的经济效益。     

差压热耦合反应精馏应用于乙酸甲酯水解研究

结合差压热耦合和反应精馏工艺优势,提出形成差压热耦合反应的精馏工艺方法,将其应用于乙酸甲酯水解过程。在验证UNIQ-HOC模型对模拟该体系适用性的基础上,对影响该工艺的主要影响因素进行考察,得出优化后的主要操作参数,并对比差压热耦合精馏和常规流程的能耗。结果表明,差压热耦合反应精馏增加813.33 kW的功耗,减少7062.3 kW的热量,节能效果显著。     

Ni／海泡石催化苯选择加氢为环己烯研究

研制和采用Ｎｉ／海泡石为催化剂，使苯气固相选择加氢为环己烯，分析了此过程的热力学和动力学特性，考察了液苯空速、氢本比、反应和修饰剂对过程的影响规律，确定了苯部分加氢制环己烯的优化条件，修饰剂对选择性中氢有重要影响，以水为修饰剂时，取得卖座经率８０％和环己烯选择性３７．９％的结果。     

一种新型的双环流反应蒸馏塔

传统的反应蒸馏塔难以用于分离反应物为最轻和最重组分的反应物系。为了解决这个难题,本文提出了一种新型的反应蒸馏塔结构——双环流反应蒸馏塔。一股环流安排在塔顶和塔底之间,以提高反应的转化率,另一股环流安排在塔底和分离段的某块塔板之间,以提高反应蒸馏塔的分离效率。根据双环流反应蒸馏塔的结构特点,本文还提出了一种有效的综合与设计方法。以一个理想吸热反应和理想放热反应的分离为例,对双环流反应蒸馏塔进行了设计与分析,结果显示该系统比现有的结构设计需要更少的设备投资成本和能量消耗。     

催化反应精馏研究中的若干问题(Ⅱ)过程的设计和数学模拟

反应精馏过程设计不同于常规精馏 ,利用变换组成变量 ,可借助常规精馏设计类似的方法简化设计反应精馏过程 对于平衡化学反应和速率较慢的两种类型反应 ,设计方法一般不同 前者 ,平衡化学反应对相平衡有较大影响 ;而后者 ,由于反应速率较慢 ,塔板上 (或塔内 )持液量对反应有较大影响 数学模拟可预测反应精馏过程的操作状况 平衡级模型由于简单 ,对它的研究起步较早、也较深入 非平衡级模型可以较精确地模拟板式塔及填料塔的反应精馏过程     

循环法制备高纯碳酸钙工艺研究

目的制备电子陶瓷工业用高纯碳酸钙。方法以工业碳酸钙为原料,采用改进的氢氧化物沉淀法,经过煅烧、浸出、沉淀、碳化等步骤制备高纯碳酸钙,并用原子吸收分光光度法和电位滴定法对杂质进行了分析,用粒度分析仪对产品粒度分布进行了测定。结果得到一条循环法生产高纯碳酸钙的优化工艺路线,该工艺过程如下:原料经煅烧后与氯化铵反应,加入沉淀剂过滤,除去杂质;将前工序煅烧时产生的CO2气体通入过滤后的滤液中,进行碳化反应;生成物经过滤干燥后即得到高纯碳酸钙;滤液循环使用。结论浸出温度,浸出时间,pH,pH调节试剂,碳化温度,洗涤水温等对产品均有影响。     

苯氯化侧反应精馏过程的模拟优化与系统实现方法

针对侧反应精馏集成过程反应能力与分离能力最佳匹配条件设计问题,提出基于独立反应量的非线性解耦优化设计方法.研究以综合生产成本最小且反应能力最大为优化目标的多约束混合整型非线性规划问题,并给出了集成优化与模拟系统程序实现方法.将该方法应用到苯氯化侧反应精馏过程集成优化设计中,实现了反应能力与分离能力的最佳匹配,证明所提出的优化设计方法是有效的.     

合成碳酸二甲酯反应精馏过程的模拟与优化

以实际工业生产装置为研究对象,研究了酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟与优化问题？建立了过程非平衡级模型,引入了分离效率函数,求解、模拟结果与文献值吻合良好、成功地解决了复杂反应精馏过程数学模型的建立与求解问题,并在此基础上优化计算了操作条件,同时用VB语言开发了完整实用的仿真软件？软件可用于碳酸二甲酯反应精馏塔的工艺设计、操作过程分析和参数调优等工作。