十二烷基二甲基叔胺在化工,生活日用品中具有廣泛應(yīng)用.脂肪醇催化胺化法憑借其環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性,已逐漸取代傳統(tǒng)的烯胺法,成為十二烷基二甲胺叔胺的主流工藝.雖然銅基催化劑和銅鎳基催化劑已發(fā)展多年,但在活性和選擇性方面仍有巨大改進(jìn)空間.本文根據(jù)企業(yè)指定的反應(yīng)物及產(chǎn)物要求,通過設(shè)計(jì),搭建的釜式反應(yīng)器中試實(shí)驗(yàn),對(duì)比了 Cu 60/8P,13MDH051和Cu zirconia這3種不同銅基固體催化劑的性能,并確定其中最佳的催化劑型號(hào)為Cu 60/8P,其轉(zhuǎn)化率96%,選擇性90%,收率86.4%.建立并完善了一套使用氣相色譜儀分析實(shí)驗(yàn)樣品中各物質(zhì)的方法,通過外標(biāo)法對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的各物質(zhì)進(jìn)行定量分析,更好地追蹤分析了整個(gè)反應(yīng)過程,采用卡爾費(fèi)休水份測量法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品的微量水分進(jìn)行了檢測,以跟蹤實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,催化劑的失活狀況.以反應(yīng)的選擇性,轉(zhuǎn)化率,收率為依據(jù),研究了催化反應(yīng)溫度,催化劑種類,催化劑含量等因素對(duì)反應(yīng)的影響.最優(yōu)條件為220℃及催化劑含量1.5%.建立了串級(jí)催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,活化能E為18407.63J/mol,指前因子A為0.15s-1,計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值相吻合,R=0.997.代入到阿倫尼烏斯方程中得到對(duì)反應(yīng)過程中的吸附脫水過程進(jìn)行了模擬計(jì)算,捷算法的穿透時(shí)間最大誤差小于2.2%.預(yù)測不同吸附柱高度的誤差小于±5%.建立了連續(xù)吸附數(shù)學(xué)模型.考察了氣膜傳質(zhì)系數(shù),孔擴(kuò)散系數(shù),流速等因素的變化對(duì)吸附過程的影響.在不考慮氣體處理量的情況下,降低流速2倍可延長穿透時(shí)間17.8%.計(jì)算結(jié)果有利于指導(dǎo)進(jìn)一步的工業(yè)化應(yīng)用.
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