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《催化裂解法制備碳納米管中試反應(yīng)器優(yōu)化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)June2010·78·現(xiàn)代化工ModemChemicalIndustry第30卷第6期2010年6月催化裂解法制備碳納米管中試反應(yīng)器優(yōu)化研究湯培平，朱麗，劉宏字，林國棟，徐敏，陳云霞，王文賓，金燕紅(廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院醇醚酯化工清潔生產(chǎn)國家工程實(shí)驗(yàn)室，福建廈門361005)摘要：對催化裂解法(CVD)間歇制備多肇碳納米管(CNTs)的中試流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究，以期簡化結(jié)構(gòu)、改變出料方式、實(shí)現(xiàn)半連續(xù)化操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：床層內(nèi)置加熱器開啟，CNTs產(chǎn)量下降15％，床層阻力增加6
2、7％；預(yù)熱層高度為零，反應(yīng)4h。產(chǎn)率最高為9．2∥g；催化劑量為100g，最佳匣缽高度是35cm；將間歇操作調(diào)整為半連續(xù)操作，生產(chǎn)周期將從24．0h降為8．5h。關(guān)鍵詞：碳納米管；催化裂解；中試；流化床；反應(yīng)器；優(yōu)化中圖分類號(hào)：TQ031．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0253—4320(2010)06—0078—03Optimizationofapilot-scalereactorforcarbonnanotubesproductionbycatalyticpyrolysisTANGPei-ping
3、，zHUh．uUHong-yu，LINGuo—dong，xUM流，cHENYun—xia，黝ⅣGWen．bing．JINYah—hong(NationalEngineeringLaboratoryforGreenChemicalProductionofAlcohoils．Ethers．Esters，CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005，China)Abstract：Apilotscalestud
4、yisdonebybatchchemicalvapourdeposition(CVD)tooptimizethestructureoffluidized—bedreactorforproductionofcarbonnanotubes．a(chǎn)ndtoachievesend—continuousmodeofoperationbychangingthewayofunloading．Theresultsshowthatwhentheheaterisworking．tlleCNTsyielddropsby15
5、％andthebedresistanceincreasesby67％．WhentIleheightofpreheatzoonis0cmandthereactiontimeis4h．theyieldisthehighest，i．e．，9．2∥g．Undertheoptimalconditionsandtheamountofcatalystis100g，theidealheightofthesaggeris35cm．Withthenewmode，theproductionperiodofCNTswil
6、lbeshortenedfrom24．0htO8．5h．Keywords：carbonnanotubes；chemicalvapourdeposition；pilot—scale；reactor；optimisation碳納米管(CNTs)為近十多年來崛起的一種新型納米碳材料。由于特殊的結(jié)構(gòu)及特性?，其在材料、電化學(xué)催化劑等領(lǐng)域呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景【2“J。實(shí)驗(yàn)已證實(shí)"1其在催化加氫制甲醇過程催化劑活性中心的“溢流導(dǎo)氫”作用，在甲醇制備的催化劑中添加CNTs，可大大提高目標(biāo)產(chǎn)物的單程轉(zhuǎn)化率。此研究
7、結(jié)果為CNTs開辟了又一新的應(yīng)用領(lǐng)域。法國Arkema公司，美國SouthwestNanoteehnol—ogies公司、德國Baytubes公司及國內(nèi)公司及研究機(jī)構(gòu)正在或已實(shí)現(xiàn)CNTs批量生產(chǎn)，但關(guān)于反應(yīng)器優(yōu)化及制備工藝的文獻(xiàn)鮮見報(bào)道№J。催化熱解法，又叫化學(xué)氣相沉積法(CVD)，此法成本低、產(chǎn)量高，是大批量生產(chǎn)CNTs的主要方法之一【7J。CVD法中流化床工藝是目前高質(zhì)量、批量生產(chǎn)CNTs的最有前景的工藝[8】。流化床中氣固接觸好，溫度梯度和傳質(zhì)阻力小，催化劑利用率高，并且能夠根據(jù)需要進(jìn)行產(chǎn)品
8、的移出及催化劑的連續(xù)添加，可間歇操作也可連續(xù)生產(chǎn)。清華大學(xué)魏飛【91和中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所瞿美臻¨訓(xùn)分別開發(fā)出了多級(jí)逆流反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器，可連續(xù)生產(chǎn)CNTs，但設(shè)備復(fù)雜，工藝控制困難；Sergei【1u開發(fā)了震動(dòng)管式流化床反應(yīng)器，設(shè)備簡單，產(chǎn)量高，但為間歇操作，難以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。上述流化床反應(yīng)器皆為小試階段。Philippe等¨1開發(fā)出了中試規(guī)模的流化床反應(yīng)器，間歇操作。張鴻斌等¨2一副完成了裂解法規(guī)模化、高時(shí)空效率制備CNTs工藝，本研究在此基礎(chǔ)上考察了CNTs制備中
