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

1、浙江大學碩士學位論文CuOZnOYzeolite雙功能催化劑上合成氣一步法制二甲醚的動力學研究姓名：江大好申請學位級別：碩士專業(yè)：物理化學指導教師：鄭小明費金華20030201浙江夫學碩|：學德論文水生成二甲醚兩步串聯(lián)的反應過程，分別假定了四種甲醇合成和甲醇脫水機理，并建立了與其對應的甲醇合成和甲醇脫水動力學模型。通過對各模型的組合計算，確立了合成氣一步合成_2甲醚的動力學行為可以用以下兩個模型方程的集總來描述：甲醇合成過程：r20M=

2、萬_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)甲醇脫水過程櫨萬砑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聯(lián)動力學實驗的數(shù)據，除極少數(shù)數(shù)據點外，反應速率模型計算值和實驗值的相對誤差都在在5％以內。動力學實驗的結果表明了合成氣一步合成二甲醚是按以下的機理進行的：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。最終形成中間產物甲醇。其中吸附

4、在Cu上的CO物種和吸附在ZnO上的H2物種問的表面反應為速控步驟。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、氫自由基結合生成水。其中甲氧基之間的反應為速率控制步驟。(見第三章)采用全f及附、XRD、熱重、吡l定吸附的原位IR等技術，通過對新鮮和失活催化劑的表征對比發(fā)現(xiàn)：銅品粒長大，B酸中心和L酸中心數(shù)目的減少等催化劑表面性質的變化是CuO—ZnO／Yzeolite催化劑