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《探析對二甲苯氧化過程中催化劑的影響規(guī)律研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、浙江大學碩士學位論文對二甲苯氧化過程中催化劑的影響規(guī)律研究姓名:張莉申請學位級別:碩士專業(yè):化學工程指導教師:李希2003.3.1浙江丈學碩士{分文摘要、精對苯二甲酸(PTA)是合成聚酯纖維的重要原料,目前主要采用高溫氧化法生產。該過程以醋酸為溶劑,醋酸鈷、醋酸錳為催化劑,溴化物為促進劑,在一定的壓力和溫度下,用空氣將對二甲苯氧化為固體對苯二甲酸i體論文重點考察PX氧化過程中催化劑作用的機理與影響規(guī)律。首先,針對現(xiàn)有的幾種典型氧化工藝(Amoco工藝、三井工藝),結合動力學實驗研究,定量考察了現(xiàn)有的鈷一錳一溴三元復合催化劑對各步反應速率的影響,得到各種催化劑條件下PX氧化的各步主反應速率
2、常數(shù),詳細比較了催化劑總濃度、鈷,錳配比、溴/鈷配比對液相各步主反應、燃燒副反應的影響大小,由此總結出鈷一錳一溴三元復合催化劑的定量影響規(guī)律:催化劑總濃度增加,PX氧化主反應和副反應速率均相應增加;鈷,錳配比的改變對主反應速率的影響較小,但對副反應的影響較大,增大錳的比例可以使副反應減緩,在一定反應條件下,存在一最佳鈷,錳配比,其比值隨反應條件不同而不同;溴的影響比鈷、錳的影響更為顯著。上述結果已整理成催化劑濃度、鈷,錳配比、溴,鈷配比對動力學速率常數(shù)影響的計算關聯(lián)式。其次,開發(fā)和評價了一系列新型的催化劑,其思路是在原有鈷一錳一溴催化體系中添加第四種金屬或非金屬化合物作為催化添加劑以改善
3、體系的催化性能。通過實驗評價和篩選,發(fā)現(xiàn)KAc、NaOH、Hf(Ac)4、Zr(Ac)4、HCl、NaCl、CsH5N等對PX氧化有加速作用;Nd、Ce、Pr、Gd、Dy、Sm、La的醋酸鹽以及HN03對反應無影響,但加ce可以防止錳的沉淀,有利于改善催化劑配比和含水量;加入EDTA使反應多了一個誘導期,對反應速率的影響不大;Fe離子濃度低于30ppm對反應無影響,高于100ppm則會使反應減慢。上述工作,對于PTA技術的國產化開發(fā)以及現(xiàn)有裝置的技術改造提供了實驗依據(jù)。關鍵詞:對二甲苯、氧化,對苯二甲酸催化劑浙江大學碩士論文AbstractPureterephthalicacidisan
4、importantrawstuffusedforsyntheticpreparationofpolyesterfibreandplastic,whichisproducedviaairoxidationofP—xylerieinaceticacidwithcobalt/manganese/bromidecatalyst.Catalysteffectsontheoxidationprocessareresearchedanddiscussedinthispaper.Theworkincludestwoparts.nsⅡv.effectsofC0.Mn-Brcomponentsoneachs
5、tepof血emainreactionswereinvestigatedexperimentally,andtherelatedkineticconstantsfortypicalindustrialreactionconditions,suchasthatofAnlocoandMitsuitechnologies,wereobtained.Secondlv.variouskindsofcatalyticaddifivesweredevelopedandtestedinordertofmdanewternary—componentcatalystsystem.Itisshownthati
6、ncreaseoftheconcentrationofCo-Mn-Brcatalystwillacceleratebothmainreactionsandcombustionreactions.andBrisⅡIemostseFLsitivecatalyticcomponentinCo-Mn—Brinfluencingthereactionrates;ratioofCo/Mnhasmoleremarkableeffectsoncombustionreactionsthallthatonmainreactions,andloWratioofCo/MnCallreducethecombust
7、ion.itsoptimumvaluedependsonpracticalreactioncondifions.ThesereSultsweretreatedasexpressionsofrateconstantsVStotalconcentrafionofCo—Mn-Br-moleratioofCo,qVlnaswellasmoleratioofBr/Co.Forthecatalystdevelopmentandtest.aser