多相态条件下环己烷连续脱氢反应过程研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shiyigudan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氢能源具有清洁、可再生和利用率高等优点,是新能源研究领域的热点之一。但是氢能的体积能量密度很低,寻找合适的储氢载体提高其体积能量密度,并解决好储氢载体的储、放氢技术是氢能源走向实际工程应用的重要课题。液体有机碳氢化合物储氢具有储氢量高、输运方便、反应物和产物可重复循环使用等优点,是一种很具潜力的车载储氢技术,苯—环已烷体系是其中的典型代表。苯—环已烷储氢体系的储氢技术(苯加氢)已经比较成熟,但其脱氢技术(环已烷脱氢),尤其是车载脱氢技术,目前尚未解决,成为该储氢体系实现工程应用的技术瓶颈,针对环已烷车载脱氢技术的研究具有重要意义。论文对多相态条件下的环已烷连续脱氢反应技术进行了研究,采用自行设计的实验装置,以Raney-Ni为催化剂,在没有外加吹扫气的条件下,实现了环已烷在多相态反应条件下的连续脱氢,获得了反应系统的最佳工艺条件参数。在此基础上,考察了长时间反应条件下的环已烷连续脱氢行为,并对催化剂的失活及其机理进行了探索性的研究。论文研究由以下三部分构成。论文第一部分对环已烷在多相态条件下进行连续脱氢反应的可行性进行了实验研究。研究表明,采用自行设计的实验装置,以Raney-Ni为催化剂,在没有外加吹扫气的条件下,环已烷的连续脱氢反应能够顺利进行,盐浴温度、环已烷进料速率和催化剂用量对反应系统的产氢速率、生成氢气的纯度以及环已烷脱氢转化率都能产生显著影响。当盐浴温度为370℃,环已烷进料速率为25 ml-h-1,催化剂用量3 g时,环已烷连续脱氢反应系统的综合性能达到最佳,其产氢速率可达27 ml-min-1,氢气纯度为88%,环已烷的脱氢转化率为9.4%。对进料速率为25 ml·h-1,催化剂用量5 g,290—410℃盐浴温度下环已烷连续脱氢表观反应动力学研究表明,该反应的表观活化能约为12.57 kJ·mol-1。论文第二部分对环已烷在多相态条件下连续6小时的长时间连续脱氢反应的表现进行了研究。发现当盐浴温度为360℃,进料速率28 ml·h-1,催化剂用量3 g时,环已烷连续脱氢反应系统的综合性能较佳,反应的初始产氢速率可达37ml·min-1,6小时平均产氢速率约为25 ml·min-1,氢气纯度可以达到95%以上。实验发现,反应过程中存在着明显的催化剂失活现象。对进料速率为55 ml-h-1,催化剂用量3 g时,300—360℃盐浴温度下的环已烷脱氢反应催化剂失活速率的分析表明,催化剂的失活级数为4,催化剂失活速率基本不受反应温度的影响,可表示为:rd=0.289·(3·0.289·t+1)-4/3。论文第三部分对催化剂在反应过程中的失活原因及其机制进行了研究。发现催化剂的粒度分布在反应前后并无明显变化,但反应后催化剂的比表面积比新鲜催化剂增大了约70%,且表面吸附有大量物质;对不同预处理和反应条件下催化剂表面形貌的扫描电镜研究和能谱分析结果表明,新鲜Raney-Ni表面光洁、平整,而反应后的催化剂表面有大量的积炭存在,表明催化剂表面积炭是造成催化剂失活的主要原因。实验研究表明,长时间的加热过程不会对催化剂的活性和宏、微观结构产生影响,但使用乙醇洗涤催化剂的预处理方式会使催化剂表面在后续加热过程中产生积炭,降低其活性。
其他文献
将健康猪12头,随机分为3组,每组4头,分别以肌肉接种、口服和滴鼻三种不同途径感染猪流行性腹泻病毒(PEDV)。用ELISA、电子显微镜技术对PEDV实验感染猪的排毒规律进行了研究。
领导干部选任初始提名先于民主推荐进行,直接关系后续程序进展,是人事制度改革的关键环节。随着党中央初始提名认识深化和提名制度改革意见的提出,各地进行了广泛的初始提名
应用微量中和试验(MT)、间接血凝试验(IHA)和间接酶联免疫吸附试验(间接ELISA)对三种不同途径即滴鼻、口服和肌肉注射人工感染猪流行性腹泻病毒的12头仔猪的血清抗体进行了检
随着社会政治、经济、文化的快速发展,人类已进入大信息、大数据时代,信息化建设已成为教育培训现代化的重要组成部分。笔者从实现公安边防院校硬件设施现代化、积极开展院校
根据企业生命周期理论,企业的发展将经历初创、成长、成熟、衰退等几个阶段,企业在不同的发展阶段具有明显的内外部环境的差异性,这种差异性导致企业在不同发展阶段战略选择
随着互联网和数字通讯技术的迅速发展,新媒体已经成为信息社会中最重要的信息发布和获取平台,对社会和个人具有不可估量的巨大影响,不论是正面作用还是负面影响,都已不知不觉
<正>"绩效考核问题"是当今企业管理的热点问题,也是难点问题,素有"世界级的管理难题"之称。中国民营企业推进绩效管理现状如何?为什么会失效?有何应对策略和方法?
双辽发电厂 2台 30 0MW机组的凝结水处理系统自投运以来 ,高速混床除铁效果差 ,没有得到合理的应用 ,而这些都是不合理的凝结水处理系统所造成。本文阐述了凝结水处理系统改
冷战结束后,以信息技术、网络技术为特征的新技术革命扑面而来,促进了世界经济逐渐向一体化发展。经济基础的变革必然会要求政治体制调适自己的运行机制与之相适应。所以作为
<正>VR无疑是2016年最热的话题,而它也将成为未来几年内最有发展潜力的娱乐设备。如果现在就要选一款笔记本,什么样的配置才能满足未来VR运行和体验的需求呢?VR头显才是王道