《旋轉填充床中納米Ni基催化劑催化肉桂醛加氫機理研究》是依託北京化工大學，由孫寶昌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：旋轉填充床中納米Ni基催化劑催化肉桂醛加氫機理研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫寶昌
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米催化技術是工業催化中一種新興的前沿技術，具有高效、反應條件溫和、催化劑易回收等優勢。由於納米催化劑比表面積高、易團聚，納米催化技術對混合和傳質提出了很高的要求。因此，本項目提出利用旋轉填充床（RPB）在強化微觀混合和多相傳質方面的優勢，進行RPB內納米Ni基催化劑催化肉桂醛加氫的研究，以實現該過程的均勻混合和快速傳質，達到顯著提高加氫效率的目的。研究該催化加氫過程的催化機理、反應動力學，以及該過程的混合和傳質規律，並建立其理論模型；以此為基礎研究工藝參數對加氫效果的影響規律，形成RPB中納米催化肉桂醛加氫新工藝，為有機相催化加氫提供一條新穎的技術路線，並奠定其工業套用的理論基礎。
結題摘要
納米催化技術是工業催化中一種新興的前沿技術，具有高效、反應條件溫和、催化劑易回收等優勢，可有效解決非均相催化和均相催化中遇到的催化效果和分離不能兼顧的問題。但由於納米催化劑比表面積高、易團聚，該技術對混合和傳質提出了很高的要求。因此，本項目提出利用旋轉填充床（RPB）在強化微觀混合和傳質方面的優勢，提出開展RPB內納米催化肉桂醛加氫的研究，以實現該過程的均勻混合和快速傳質，達到顯著提高加氫效率的目的。研究該催化加氫過程的催化機理、反應動力學、混合和傳質規律，並建立其理論模型；以此為基礎研究工藝參數對加氫效果的影響規律，形成RPB中納米催化肉桂醛加氫新技術，項目研究為有機相催化加氫提供一條新穎的技術路線，並奠定其工業套用的理論基礎。具體研究內容如下：（1）開展了RPB內液相還原法製備納米Ni基催化劑研究，考察了各工藝參數對納米Ni催化劑的形貌和粒徑的影響規律，確定了適宜工藝條件，製備出平均粒徑為42 nm、粒徑分布為30-60 nm的FCC型納米Ni催化劑，並製備出Ni摻雜Pt納米催化劑。（2）採用納米Ni及催化劑 -乙醇/肉桂醛-H2多相體系，開展了納米Ni-Pt催化肉桂醛加氫本徵反應動力，獲得了本徵反應速率的數學模型和RPB反應器內的反應速率方程；研究了在RPB內各操作參數對納米催化劑分散效果的影響規律，探索出其分散機制，並建立了分散模型，模型計算的平均粒徑與實驗值吻合良好，誤差在10%以內；以CO2-DETA為模型體系，研究其強化傳質機理，並建立了RPB內反應傳質模型。 （3）採用納米Ni基催化劑-乙醇/肉桂醛-H2多相體系，研究了STR內各工藝參數對肉桂醛加氫效果的影響規律，確定了適宜的操作參數，肉桂醛轉化率約100%，C=C雙鍵的選擇性約90%。在此基礎上；研究了RPB內關鍵參數對肉桂醛加氫效果的影響規律，發現RPB強化加氫效果顯著。形成了RPB內納米Ni基催化劑催化肉桂醛加氫的新技術。 目前已發表論文8篇，其中SCI論文7篇，申請發明專利4項，已培養碩士畢業生3名。
