微型反應器中沸石及其膜的制備與性能研究.pdf

1、微反應器是微化工技術(shù)的核心設(shè)備，具有較大的比表面積、狹窄的微通道和非常小的反應空間，研究表明，化學反應在微尺度條件下的轉(zhuǎn)化率、選擇性均有顯著提高。微反應器技術(shù)提供了一種全新的研究開發(fā)概念和技術(shù)選擇，具有極高的學術(shù)研究意義和應用潛力，被喻為二十一世紀化學工程領(lǐng)域的一次革命。 沸石分子篩膜以其規(guī)整的骨架結(jié)構(gòu)，較大的比表面積和高效的吸附性能在分離和催化領(lǐng)域得到廣泛應用。近些年來，人們比較關(guān)注沸石膜與微型反應器的結(jié)合以組裝微型膜反應器，

2、從而實現(xiàn)分離和催化的小型化應用，可以充分發(fā)揮膜催化、膜分離和微反應器的多重優(yōu)勢，而且也是實現(xiàn)微型反應器中催化活性組分均勻負載的最佳途徑之一。 本論文在微型反應器中成功制備出具有催化性能和分離性能的NaA/NaY沸石復合膜，并考察了其性能。首先應用電泳沉積(EPD)的方法將NaA沸石晶種均勻沉積在微反應器的微通道中，二次水熱合成后制備出了質(zhì)量及分離性能較好的NaA沸石膜。然后將合成出的NaY沸石粒子均勻致密的引入到微通道中的NaA

3、沸石膜上，并二次水熱合成制備出NaA/NaY復合膜，通過離子交換來提高NaY沸石膜的催化性能。 采用滲透蒸發(fā)實驗來評價微反應器中合成出的NaA分離膜和NaA/NaY復合膜的滲透性能，比較了不同溫度、不同真空度、不同料液濃度對沸石膜滲透通量及分離性能的影響，從而選擇最佳滲透蒸發(fā)條件。在考察料液濃度對滲透性能的影響時還對比了微型膜反應器和陶瓷膜管反應器的滲透通量和分離因數(shù)，發(fā)現(xiàn)微型膜反應器的滲透性能優(yōu)于陶瓷膜管。應用Knoevena