Блочный высокопористый ячеистый палладийсодержащий катализатор для жидкофазного каталитического процесса

• Автор: Татаринова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Тенденции развития современного гетерогенного катализа

1.2. Блочные катализаторы различной структуры

1.2.1. Блочные катализаторы сотовой структуры

1.2.2. Блочные катализаторы сетчатой структуры

1.2.3. Блочные катализаторы на основе высокопористых ячеистых материалов

1.3. Технологии блочных катализаторов различной структуры.

1.3.1. Технология блочных катализаторов сотовой структуры

1.3.2. Технология блочных катализаторов сетчатой структуры

1.3.3. Технология блочных катализаторов на основе высокопористых ячеистых материалов
1.4. Свойства и характеристики блочных катализаторов различной структуры
1.4.1. Структурные и каркасные характеристики и методы их определения
1.4.2. Гидродинамические модели и режимы течения различных сред через упорядоченные и неупорядоченные структуры и структуры типа ВПЯМ
1.4.3. Гидравлические свойства катализаторов с неупорядоченной, с упорядоченной структурой и структурой типа ВПЯМ
1.5. Область применения блочных материалов и катализаторов ячеистой структуры
1.5.1. Газофазные процессы
1.5.2. Жидкофазные процессы
Глава 2. Шликерная технология блочного высокопористого ячеистого палладийсодержащего катализатора
2.1. Структурные и каркасные характеристики блочного высокопористого ячеистого носителя
2.2. Получение блочного ячеистого носителя для нанесенного катализатора.
2.3. Нанесение активной подложки
2.4 Нанесение активного компонента палладия
Глава 3. Гидравлические свойства блочного высокопористого ячеистого катализатора
3.1. Пористость.
3.2. Механические свойства
3.3. Удельная поверхность.
3.4. Коэффициент проницаемости
3.5. Расчет гидравлического сопротивления ВПЯМ для газофазных процессов.
3.6 Гидравлические свойства нерегулярных, регулярных и структур типа ВПЯМ при
малых скоростях фильтрации газа.
3.7. Расчет гидравлического сопротивления ВПЯМ для жидкофазных процессов
3.8 Гидравлические свойства нерегулярных, регулярных структур и структур типа
ВПЯМ при малых скоростях фильтрации жидкости.
3.9. Расчет гидравлического сопротивления блочного высокопористого ячеистого катализатора для жндкофазного процесса в реальных условиях.
Выводы.
Глава 4. Экспериментальные исследования блочного высокопористого ячеистого катализатора.
4.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов.
4.2. Испытания блочного высокопористого ячеистого катализатора в жидкофазном каталитическом процессе
4.2.1. Активация блочного высокопористого ячеистого носителя активными подложками
4.2.2 Влияние температуры
4.2.3. Влияние начального давления
4.2.4 Влияние начальной концентрации
4.2.5. Влияние природы растворителя
4.2.6. Сравнение гранулированного и блочного высокопористого ячеистого катализаторов в жидкофазном каталитическом процессе
5. Новая технология для жидкофазного каталитического процесса с использованием блочных высокопористых ячеистых катализаторов.
5.1. Получение ТЛБА в промышленности
5.1.1. Приготовление водной суспензии ТНБА и катализатора
5.1.2. Восстановление ТНБА
5.1.3. Фильтрование катализата
5.1.4.Кристаллизация ТАБА
5.1.5. Проведение жидкофазного каталитического процесса восстановления ТНБА
5.2. Эффект применения блочного высокопористого ячеистого катализатора в жидкофазном каталитическом процессе.
Приложение
Введение


Выбор размеров сетки и материала, из которого изготовлен блочный катализатор,, зависит от условий протекания реакции. Материал проволочной сетки может варьироваться от дешевой углеродистой стали до нержавеющей стали. По своей структуре блочные сетчатые катализаторы довольно близко приближаются к сетчатоячеистой структуре блочных высокопористых
ячеистых катализаторов. Ретикулированные керамические блоки с ячеистой структурой имеют очень много привлекательных свойств , . Блоки с ячеистой структурой представляют собой систему мегаизвилистую и она может быть охарактеризована диаметром поры с1р2, который соответствует среднему размеру связанных между собой окон и коррелируется с плотностью пор РРЬ, количество пор на дюйм, квотируемых производителями. Значениядиаметра бр пор ранжируются от 0 до 1. РРЬ, соответственно . Цилиндрические картриджи извилистые трубки керамических блоков с ячеистой структурой могут заменить насадочный слой частиц, чрезвычайно упрощая, таким образом, конструкцию реактора для процессов с высокими эндотермическим или экзотермическими эффектами. Площадь внешней геометрической поверхности для промышленных керамических блоков с ячеистой структурой изменяется от до 6 см2см3 твердого, что эквивалентно площадям поверхности сферических частиц с диаметрами от 0. Эти свойства чрезвычайно важны для процессов с большим перепадом давления, с диффузионным сопротивлением и с реакциями высоко1 эндотермическими паровой риформинг или высоко экзотермическими процесс ФишераТропша. Поскольку конструкции керамических блоков могут содержать разрывы и трещины в результате их производства, площадь поверхности их может
меняться от 1 до 2 м г, что на два порядка по величине больше, чем геометрическая площадь поверхности. ВПЯМ изготавливают дублированием сетчатоячеистой полимерной матрицы разнообразного состава из металлов никель, медь, сплавов инвар, нихром керамических материалов цельзианового электрофарфора, нсрталитовогофарфора, кордисритового ультрафарфора, карбида кремния, с последующим удалением полимерной матрицы термодсструкцией 9, В качестве структурообразующей матрицы ВПЯМ используют открытоячеистый пенополиуретан. Следовательно, структура ВПЯМ, в целому определяется структурой пенополиуретана, представляющей собой пространственный каркас, образованный перемычками соединяющимися, в узлах по четыре имеющими в поперечном сечении форму криволинейного треугольника. Отметим что даже у разработчиков, стоявших у истоков изготовления ВПЯМ, нет чткого взгляда на тип структуры ВПЯМ. Так, например, с одной стороны, в , утверждается, что благодаря высокой проницаемости V и нерегулярной структуре, обеспечивающей турбулентность, газовых потоков, существенно увеличивается эффективность работы катализатора на основе ВПЯМ. С другой стороны, оценивая структуру ВПЯМ, считают , что она является более регулярной, чем совокупность пор в других пористых материалах, а е элементы както, перемычки, ячейки, узлы, окна обладают большим геометрическим однообразием. Исходя из вышесказанного, структуру ВПЯМ отнести к структурам, подобным блочным катализаторам и носителям сотовой структуры, представляется практически невозможно. Высокопористые ячеистые материалы ВПЯМ вначале предназначались для фильтрации газов в том числе токсичных аэрозолей, а также жидкостей 9. Впоследствии ВПЯМ стали использовать как носители катализаторов. Высокопроницаемые пористые ячеистые материалы ВПЯМ являются особым классом пористых проницаемых материалов , обладающих специфической структурой, характеристиками которой являются такие параметры, как макропористость, окна, эквивалентный диаметр ячейки. В настоящее время появилось довольное значительное число работ 1, , , посвященных приготовлению высокопористых ячеистых материалов на основе алюмосиликатов, нитрида кремния и т. Преимущества гидравлических свойств блочных носителей катализаторов сотовой структуры, полученных методом экструзии 2, а также высокопористых ячеистых носителей, полученных дублированием полимерной матрицы , перед насыпным зернистым слоем очевидны.