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[硕士论文] 丁阳辉
化学工程技术 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:共沉淀法制备CuO/ZnO/ZrO2催化剂过程中的进料速度、pH、浓度等反应条件对催化剂的结构和活性有很大影响,而搅拌槽反应器(STR)难以精确控制这些工艺条件,导致催化剂的结构和催化性能不可控。
  本文采用平流泵,商用T型三通和两个内径0.6mm的金属毛细管构建了微撞击流反应器(MISR),具有方便组装,不易堵塞的优点,能够精确控制原料浓度、pH和体积流量,非常适合CuO/ZnO/ZrO2催化剂的制备。
  不同大小的撞击空间和体积流量对前驱体和催化剂有着很重要的影响,通过优化各项催化剂制备工艺条件得出最优的体积流量在100mL/min左右,三种T型三通中最为适宜的为SS-2UT,前驱体陈化时间2h最优,最适宜溶液浓度为1.2mol/L。
  MISR制备的CuO/ZnO/ZrO2催化剂颗粒尺寸较小,比表面积较大,通过元素分析得出,MISR制备的催化剂各组分的真实含量比更接近于宏观状态下的目标元素配比。
  采用多种表征手段,对比了STR制备的催化剂和MISR制备的催化剂之间的区别,阐明其特点和造成这些区别的原因。
  通过CO加氢合成甲醇和CO2加氢合成甲醇的催化性能测试,证明MISR制备的CuO/ZnO/ZrO2催化剂具有较高的催化活性。
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