连续共沉淀法制备铜锌催化剂研究

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铜基催化剂作为一种广泛使用的工业催化剂,其来源广泛、价格低廉和优良的性能,广泛的用于合成气制甲醇、甲醇重整制氢、酯类加氢制醇等羰基加氢反应、醇催化氧化制醛、醇类氢解反应、烯烃氧化、加成反应、炔烃的偶联、耦合反应、芳基重氮盐的取代和芳基化反应、苯卤代烃和丙烯型卤代烃偶联反应、非食用油选择性加氢制备生物燃料和其他反应等。其中,铜锌催化剂上催化甘油加氢制取1,2-丙二醇具有很大的发展潜力。  本文采用连续共沉淀法制备铜锌催化剂,采用单因素实验法设计不同制备条件的催化剂(制备pH值、温度、反应釜持液量和搅拌转速),通过固定床反应器上催化甘油加氢制备1,2-丙二醇反应来评价催化剂性能。结合XRD、N2O脉冲化学吸附、H2-TPR和H2-TPD表征分析铜基催化剂制备条件的改变对催化剂相关理化性质与催化性能的影响。通过对单因素实验结果分析,催化剂制备温度对催化剂影响最大,其次是pH值的影响,反应釜的持液量影响最小。在pH值为8,温度70℃,持液量1000mL,搅拌转速800r/min时制备催化剂最优,在反应温度190℃、压力4.0MPa、质量分数60%甘油水溶液、氢气流量195mL/min、质量空速0.4h-1、氢气与甘油摩尔比为40∶1的反应条件下,催化剂上甘油转化率为100%,对1,2-丙二醇选择性大约为97.3%,在75h内稳定性良好。对连续共沉淀法制备铜锌催化剂产量放大研究结果表明,沉淀最初产生的是蓝色含锌的碱式碳酸盐,而足够的老化时间则能够使沉淀前驱体转变成一种绿色和蓝绿色的前驱体。实验结果表明,合适的放大铜锌催化剂的制备产量是可行的。
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