CuO-ZnO-Y-zeolite雙功能催化劑上合成氣一步法制二甲醚的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文CuOZnOYzeolite雙功能催化劑上合成氣一步法制二甲醚的動(dòng)力學(xué)研究姓名：江大好申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：物理化學(xué)指導(dǎo)教師：鄭小明費(fèi)金華20030201浙江夫?qū)W碩|：學(xué)德論文水生成二甲醚兩步串聯(lián)的反應(yīng)過(guò)程，分別假定了四種甲醇合成和甲醇脫水機(jī)理，并建立了與其對(duì)應(yīng)的甲醇合成和甲醇脫水動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)對(duì)各模型的組合計(jì)算，確立了合成氣一步合成_2甲醚的動(dòng)力學(xué)行為可以用以下兩個(gè)模型方程的集總來(lái)描述：甲醇合成過(guò)程：r20M=

2、萬(wàn)_iji—jikjPicojPM五=(_1i／3i)巧_ii蕊式中kt=1387538exp(27984681RT)Kco=O，09exp(101629／RT)：Kc。2=242X10一exp(5876216／RT)K112=2810～exp(2506994／RT)；Kil20=589x105exp(4019722／RT)甲醇脫水過(guò)程櫨萬(wàn)砑k可2P”i(I瓣fl：)式中k2=119105exp((一3062013／RT)KM23217

3、exp(4287／RT)；KH20269610“‘exp(103744／RT)其中甲醇合成及脫水步驟的活化能分別為2798kJ／mot和3062kJ／tool。得到的該集總模型能很好地關(guān)聯(lián)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，除極少數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)外，反應(yīng)速率模型計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)誤差都在在5％以內(nèi)。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明了合成氣一步合成二甲醚是按以下的機(jī)理進(jìn)行的：CO、C02在銅中心上吸附，吸附的C0與吸附在ZnO上的H2逐步反應(yīng)。最終形成中間產(chǎn)物甲醇。其中吸附

4、在Cu上的CO物種和吸附在ZnO上的H2物種問(wèn)的表面反應(yīng)為速控步驟。生成的甲醇再在Y一分子篩酸中心的作用下解離吸附，形成的甲氧基相互作用生成二甲醚。二甲醚脫附后，分子篩表面氧、氫自由基結(jié)合生成水。其中甲氧基之間的反應(yīng)為速率控制步驟。(見(jiàn)第三章)采用全f及附、XRD、熱重、吡l定吸附的原位IR等技術(shù)，通過(guò)對(duì)新鮮和失活催化劑的表征對(duì)比發(fā)現(xiàn)：銅品粒長(zhǎng)大，B酸中心和L酸中心數(shù)目的減少等催化劑表面性質(zhì)的變化是CuO—ZnO／Yzeolite催化劑