Промышленная технология блочных высокопористых ячеистых материалов, носителей с регулируемыми свойствами и катализаторов на их основе

• Автор: Козлов, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с.

1. Глава 1. Литературный обзор

1.1. Блочные высокопористые ячеистые материалы. Структура

высокопористых ячеистых материалов и сс основные

характеристики

1.1.1. Определение макропористости ВПЯМ

1.2. Описание структуры высокопористых ячеистых материалов и е

взаимодействие с газовым потоком

1.3. Методы получения пористых материалов

1.3.1. Метод выгорающих добавок

1.3.2. Метод пенообразования

1.3.3. Метод химического порообразования

1.3.4. Использование полимерного ячеистого носителя
1.4. Основные этапы технологической схемы получения
высокопористых ячеистых материалов
1.4.1. Особенности спекания высокопористых ячеистых материалов,
полученных методом дублирования полимерной матрицы
1.5. Реологические свойства литейных керамических суспензий
1.5.1. Требования к суспензиям
1.5.2. Тиксотропия и тиксогропные системы
1.5.3. Классификация гиксотропных систем
1.5.4. Дилатансия и дилатантные системы
1.5.5. Классификация дилатантных систем
1.6. Пористые материалы для носителей катализаторов
1.6.1. Назначение носителей катализаторов
1.6.2. Подложки, золь
1.6.3. Углеродные подложки
1.7. Блочные катализаторы различной структуры
1.7.1. Блочные катализаторы сотовой структуры
1.7.2. Блочные катализаторы сетчатой структуры
1.7.3. Блочные катализаторы на основе высокопористых ячеистых
материалов
1.8. Применение блочных высокопористых ячеистых катализаторов в
химических процессах
2. Глава 2. Корундовый блочный высокопористый ячеистый
материал лабораторные условия
2.1. Блочные высокопористые ячеистые материалы
2.2. Методика изготовления образцов корундового блочного
высокопористого ячеистого материала в лабораторных условиях
2.2.1. Подготовка исходных компонентов керамической шихты
2.2.2. Вырезание структурообразующих матриц из рстикулированного
пенополиуретана
2.2.3. Приготовление керамического шликера суспензии
2.2.4. Нанесение шликера на структурообразующую матрицу
пропитка, удаление его избытка отжатис
2.2.5. Предварительная термообработка
2.2.6. Высокотемпературный обжиг спекание
2.3. Каркасные свойства высокопористого ячеистого материала
2.3.1. Способы регулирования каркасных свойств высокопористого
ячеистого материала
2.3.2. Кислотостойкость блочного высокопористого ячеистого
материала
2.3.3. Методика определения предела прочности при сжатии блочных
3. Глава 3. Технология блочных высокопористых ячеистых
носителей
Использование уАЬОз в качестве активной подложки для высокопористых ячеистых носителей Методика нанесения активной подложки из уАЬОз Влияние активной подложки из уАЬОз на механическую прочность высокопористого ячеистого носителя Методика электроннозондового микроанализа Морфологические исследования поверхности высокопористого ячеистого носителя с подложкой ИЗ уАЬОз
Методика исследования удельной поверхности высокопористого ячеистого носителя
Химическая стойкость высокоиористого ячеистого носителя с подложкой из уАЬОз
Использование пироуглерода в качестве активной подложки для высокопористого ячеистого носителя
Методика нанесения пироуглерода на высокопористый ячеистый носитель
Влияние нанесенного пироуглерода на механическую прочность высокопористого ячеистого носителя
Морфологические исследования поверхности высокопористого ячеистого носителя с подложкой из пироуглерода Исследования удельной поверхности высокопористого ячеистого носителя с подложкой из пироуглерода
Химическая стойкость высокопористого ячеистого носителя с подложкой из пироуглерода
Глава 4. Технология изготовления корундовых блочных высокопористых ячеистых материалов в промышленных условиях Технология изготовления корундовых блочных высокопористых ячеистых материалов в промышленных условиях Подготовка исходных компонентов
Изготовление структурообразующих матриц из пенополиуретана
Приготовление шликера, пропитка, отжатие Предварительная термообработка Высокотемпературный обжиг
Разработка состава керамической шихты для промышленного использования
Каркасные свойства блочного ВПЯМ полученного в
промышленных условиях
Глава 5. Экспериментальные исследования блочного
высокопористого ячеистого катализатора Экспериментальная установка Методика проведения экспериментов Регенерация катализатора
Испытания блочного высокопористого ячеистого катализатора в
жидкофазном каталитическом процесс
Активация блочного высокопористого ячеистого материала
активными подложкам
Методика нанесения активного компонента
Влияние активной подложки на параметры реакции
восстановления паранитротолуола
Восстановление пНТ на блочном ВПЯ1 ПС без активной подложки Восстановление пНТ на ВПЯПК с активной подложкой из уАОз
Восстановление пНТ на ВПЯПК с активной подложкой из пироуглерода
Экономическая оценка производства блочных ячеистых катализаторов
Применение блочных ячеистых насадок и катализаторов акты внедрения
Библиографический список
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Введение


Тем не менее, при рассмотрении отдельно взятой ячейки целесообразно представление ее в виде додекаэдра, поскольку это дает возможность наиболее наглядно и просто описать ее геометрию и определить смысл таких понятий, как размер ячейки, длина перемычки и ряда других параметров, характеризующих структуру 2. Структуру пенополиуретана определяют такие параметры, как средний размер ячейки и плотность. Методика их измерения приведена в соответствующих нормативных документах ОСТ . Пенополиуретаны эластичные на основе полиэфира П. Введ. ГОСТ 9. Материалы порошковые. Метод определения величины пор. Введ, ГОСТ 8. Порошковая металлургия. Изделия. Методы определения плотности и пористости. Введ Поскольку при изготовлении различных ВПЯМ структура исходного ППУ воспроизводится в готовом материале, то те же структурные параметры будут, очевидно, характеризовать и ВПЯМ. Структура ВПЯМ отличается от структуры пенополиуретановой матрицы наличием канальной пористости и микроиористости перемычек, различием в состоянии их поверхности и формы, зависящими от конкретного вида и технологии получения ВПЯМ 4. При описании свойств пористых проницаемых материалов общеприняты такие параметры, как пористость и характерный размер поры. Суммарная пористость ВПЯМ включает в себя канальную пористость, микропористость стенок перемычек и пространсгво внутри ячеек материала, называемое в дальнейшем макропористостыо ВПЯМ. Мовр масса образца УовР объем образца рк плотность его материала в компактном состоянии. Фильтрационные характеристика ВЯМ существенно зависят от их пористости, которая включает в себя, наряду со свободными объемами ячеек, также образовавшиеся вследствие термодеструкции исходного ППУ каналы внутри перемычек и микропористость их стенок. В подавляющем большинстве фильтрационных задач вклад канальной пористости Пк и микропористости Дмик в массоперенос пренебрежимо мал, тогда как их суммарный вклад в общую пористость может достигать ,5. При определении общей пористости образца ВГ1ЯМ через измерение его объема и массы вклад каждой составляющей остатся неизвестным, что, принимая во внимание их различное влияние на процессы массопереноса, затрудняет изучение зависимостей фильтрационных характеристик от структурных параметров. П определяется традиционным способом, а измерение величины ПкПшк основано на заполнении пустот внутри каналов и микропор смачивающей жидкостью известной плотности. В качестве эквивалента понятию размер поры при описании ВПЯМ традиционно применяется средний размер ячейки. Рис. Свободную площадь, ограниченную перемычками, образующими замкнутый контур, можно назвать окном. У каждой ячейки двенадцать окон, соединяющий е объм с объмами двенадцати соседних ячеек. За характерный размер окна принимается диаметр вписанной в него окружности, который называется диаметром окна 4. Учитывая, что именно структура ВПЯМ является краеугольным камнем, на котором основаны их гидравлические, механические, теплофизические и другие специальные свойства, ее описание важнейший этап в исследовании этого типа материалов. Наиболее важной характеристикой макроструктуры ВПЯМ является строение ячейки. Один из широко применяемых типов моделей открыто пористого ППУ, являющегося дублируемой структурой при получении ВПЯМ, основан на представлении ячейки в виде пентагондодекаэдра Рис. Рис. В процессе трансформации ГТГТУ в сетчатоячеистый материал не происходит изменений макроструктуры, поэтому можно допустить пригодность модели из пентагондодекаэдров для ВИЯМ, учитывая при этом особенности строения узлов и тяжей последнего. Предложено считать, что матричный материал, образующий сетчатоячеистый каркас, сосредоточен в двух основных элементах сферической оболочке внешним радиусом гк и толщиной 8 с коническими вырезами и кольце с большим радиусом го с поперечным сечением в виде кругового сектора. Додекаэдр содержит одну оболочку и колец. При соединении элементов образуются узлы структуры, закрепленные тяжами длиной . Узлы и тяжи пронизаны каналами треугольного сечения. Длина тяжа зависит от плотности ВПЯМ а длина ребра додекаэдра только от диаметра ячейки с1я. Рис. Рис.