铜锌铝催化剂上环己醇脱氢制取环己酮反应动力学研究

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环己醇脱氢制环己酮是生产己内酰胺和己二酸进而制备聚酰胺产品尼龙-6和尼龙-66的主要方法之一。随着近年来对聚酰胺需求量的增加,迫切需要对于环己醇脱氢工艺进行改进,同时应加强该工艺的反应动力学研究。本论文采用美国Autoclave Engineers公司生产的内循环连续无梯度反应器,对国产LYT-96型铜锌铝催化剂上环己醇脱氢制环己酮反应进行了动力学研究。首先通过改变转速和催化剂颗粒的大小排除了外、内扩散的影响;其次测定了在搅拌转速为3000rp/min,压力为常压条件下,温度在220℃~250℃区间内变化时,环己醇脱氢生成环己酮的反应速率;然后建立了在三种假设的均匀表面吸附机理下的动力学模型;最后通过参数估值,模型参数的合理性检验和显著性检验确立了相应的均匀表面吸附动力学模型参数,同时也建立了经验的幂函数模型。确立的常压条件下,220℃~250℃范围内,LYT-96型铜锌铝催化剂上环己醇脱氢制环己酮反应的本征反应动力学方程为:均匀表面吸附动力学方程:经验的幂函数动力学方程:上述模型均能够较好的预测环己醇脱氢生成环己酮的反应速率,实验值和预测值的相对标准偏差RSD<10%。
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