Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của áp suất đến ba phản ứng ôxy hóa từng phần xúc tác tại thời gian tiếp xúc mili giây
Tóm tắt
Các ảnh hưởng của áp suất đến sự chuyển đổi chất phản ứng và độ chọn lọc sản phẩm trong ba hệ thống ôxy hóa xúc tác đã được nghiên cứu ở áp suất từ 1 đến hơn 5 atm. Phản ứng được duy trì tự nhiệt gần điều kiện hoạt động adiabatic tại nhiệt độ khoảng 1000°C với thời gian lưu giữ trên các xúc tác kim loại quý ở khoảng thời gian từ 10−4 đến 10−2 giây. Ba hệ thống được điều tra là (1) tổng hợp HCN qua xúc tác Pt-10% Rh, (2) ôxy hóa metan thành khí tổng hợp (CO và H2) trên các monolith phủ rhodium, và (3) chuyển đổi etan thành etilen trên các monolith phủ platinum. Chúng tôi nhận thấy rằng độ chọn lọc trong cả ba phản ứng không thay đổi đáng kể khi áp suất tăng lên khoảng năm lần. Điều này cho thấy rằng các phản ứng chuỗi đồng nhất gốc tự do là không quan trọng trong các quá trình này và chúng có thể hoạt động một cách đáng tin cậy ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển. Đối với sự tổng hợp HCN qua xúc tác Pt-10% Rh, độ chọn lọc đến HCN có thể duy trì trên 0.75 ở áp suất lên đến 5.5 atm. Độ chọn lọc đối với khí tổng hợp (CO và H2) từ hỗn hợp metan-không khí trên monolith sợi bọt phủ Rh ở áp suất lên đến 5.5 atm đã duy trì trên 0.90. Trên monolith sợi bọt phủ Pt, độ chọn lọc đến etilen từ hỗn hợp etan-không khí và etan-O2 không phụ thuộc vào áp suất lên đến 6.5 atm và sự chuyển đổi tăng nhẹ mặc dù cần duy trì vận tốc và thời gian lưu giữ không đổi trên xúc tác để tránh hình thành cacbon.
Từ khóa
#áp suất #phản ứng ôxy hóa #xúc tác #HCN #khí tổng hợp #etilenTài liệu tham khảo
D. Hasenberg and L.D. Schmidt, J. Catal. 104 (1987) 441.
P.J. Berlowitz, C.H.F. Peden and D.W. Goodman, J. Phys. Chem. 92 (1988) 5213.
C.T. Campbell, G. Ertl, H. Kuipers and J. Segner, J. Chem. Phys. 73 (1980) 5862.
J.L. Gland and V.N. Korchak, J. Catal. 55 (1978) 324.
R.W. McCabe and L.D. Schmidt, Surf. Sci. 65 (1977) 189.
C.N. Satterfield,Heterogeneous Catalysis in Industrial Practice, 2nd Ed. (McGraw-Hill, New York, 1991).
N. Waletzko and L.D. Schmidt, AIChEJ. 34 (1987) 1146.
D.A. Hickman, E.A. Haupfear and L.D. Schmidt, Catal. Lett. 17 (1993) 223.
R.E. Kirk and D.F. Othemer, eds.,Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 9 (Wiley, New York, 1982).
Y. Song, L.J. Velenyi, A.A. Leff, W.R. Kliewer and J.E. Metcalfe, in:Novel Production Methods for Ethylene, Light Hydrocarbons, and Aromatics, eds. L.F. Albright, B.L. Crynes and S. Nowak (Dekker, New York, 1992) p. 319.
J. Le Bars, J.C. Vedrine and A. Auroux, Appl. Catal. A 88 (1992) 179.
L. Mendelovici and J.H. Lunsford, J.Catal. 94 (1985) 37.
A. Erdöhelyi and F. Solymosi, J. Catal. 123 (1990) 31.
A. Erdöhelyi and F. Solymosi, J. Catal. 129 (1991) 497.
S.T. Oyama, A.M. Middlebrook and G.A. Somorjai, J. Phys. Chem. 94 (1990) 5029.
M. Huff and L.D. Schmidt, J. Phys. Chem. 97 (1993) 11815.
D.A. Hickman and L.D. Schmidt, J. Catal. 138 (1992) 267.
P.M. Torniainen, X. Chu and L.D. Schmidt, J. Catal. 146 (1994) 1.
D.A. Hickman and L.D. Schmidt, J. Catal. 136 (1992) 300.
D.A. Hickman and L.D. Schmidt, AIChEJ. 39 (1993) 1164.
D.A. Hickman and L.D. Schmidt, Science 259 (1993) 343.