本文選題：聯(lián)苯 + 環(huán)己基苯�。� 參考：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：環(huán)己基苯作為鋰離子電池添加劑,具有防止電池過充的作用,同時(shí)環(huán)己基苯可用于制作液晶材料。本文采用催化劑A,在高壓攪拌釜反應(yīng)器中研究聯(lián)苯加氫制環(huán)己基苯的氣液固三相反應(yīng)行為及機(jī)理。分別以溶劑中低濃度的聯(lián)苯和環(huán)己基苯為反應(yīng)物,考察了溶劑種類、壓力、濃度、溫度等因素對(duì)反應(yīng)速率和選擇性的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析反應(yīng)特性及機(jī)理。另外也以純聯(lián)苯和純環(huán)己基苯為反應(yīng)物,分析了溫度、壓力等因素對(duì)反應(yīng)速率與選擇性的影響,并探討了反應(yīng)機(jī)理。主要結(jié)果如下:(1)本文首先考察了不同種類溶劑對(duì)聯(lián)苯液相加氫反應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)不同種類溶劑對(duì)環(huán)己基苯生成速率的影響很大,而對(duì)環(huán)己基苯的選擇性基本沒有影響。溶劑對(duì)加氫反應(yīng)的影響主要表現(xiàn)在以下方面:(i)極性溶劑容易吸附在催化劑表面,降低反應(yīng)速率。(ii)平面分子溶劑更容易吸附在催化劑表面,使得反應(yīng)速率降低。(iii)質(zhì)子溶劑自身能夠解離出氫離子,提高了氫原子的傳遞效率,能促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。(2)為了排除內(nèi)外擴(kuò)散的影響,考察了轉(zhuǎn)速、催化劑粒徑對(duì)液相加氫反應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn):(i)隨著轉(zhuǎn)速的提高,氣液固三相的混合效果逐漸改善,當(dāng)轉(zhuǎn)速在1200 r/min左右時(shí),催化劑全部均勻分散至液相主體中,整個(gè)液相都充滿了氣泡:隨著轉(zhuǎn)速的提高,聯(lián)苯的轉(zhuǎn)化率也逐漸提高,當(dāng)轉(zhuǎn)速提高至1200 r/min以后,聯(lián)苯的轉(zhuǎn)化率基本保持不變。(ii)隨著催化劑粒徑的減小,聯(lián)苯的轉(zhuǎn)化率逐漸提高,環(huán)己基苯選擇性基本不變,當(dāng)催化劑粒徑減小至0.3mm左右時(shí),聯(lián)苯的轉(zhuǎn)化率保持基本不變。(3)分別考察了溫度、氫氣壓力、反應(yīng)物濃度對(duì)聯(lián)苯加氫速率和環(huán)己基苯選擇性的影響。發(fā)現(xiàn):(i)隨著溫度的提高,聯(lián)苯加氫速率逐漸提高,環(huán)己基苯選擇性基本不變;聯(lián)苯加氫和環(huán)己基苯加氫反應(yīng)的表觀活化能大致相同,約為60kJ/mol。(ii)隨著氫氣壓力的提高,聯(lián)苯加氫和環(huán)己基苯加氫反應(yīng)速率均呈先上升后下降的趨勢(shì);分別以相同濃度的聯(lián)苯溶液和環(huán)己基苯溶液為反應(yīng)物,環(huán)己基苯加氫反應(yīng)速率最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氫氣壓力較高;在相同的聯(lián)苯初始濃度下,隨著氫氣壓力的提高,環(huán)己基苯的選擇性有所降低。(iii)隨著反應(yīng)物濃度的增大,聯(lián)苯加氫和環(huán)己基苯加氫反應(yīng)的速率均呈現(xiàn)先上升、后下降的特點(diǎn);在不同的聯(lián)苯初始濃度下,環(huán)己基苯的選擇性基本相同。(4)利用Langmuir-Hinshelwood機(jī)理對(duì)反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行分析。認(rèn)為:(i)在低濃度下,聯(lián)苯加氫過程為表面反應(yīng)控制,氫氣與聯(lián)苯存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,導(dǎo)致在較高的氫氣濃度下反應(yīng)速率反而會(huì)下降。(ii)聯(lián)苯與環(huán)己基苯存在競(jìng)爭(zhēng)吸附,但聯(lián)苯的吸附平衡常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于環(huán)己基苯的吸附平衡常數(shù)。聯(lián)苯加氫反應(yīng)速率方程為:環(huán)己基苯加氫反應(yīng)速率方程為:(iii)在高濃度下,聯(lián)苯加氫逐漸轉(zhuǎn)為氫氣的吸附控制。(5)分別考察了純聯(lián)苯、純環(huán)己基苯的加氫反應(yīng)特點(diǎn)與規(guī)律,主要體現(xiàn)在:(i)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,液相體積逐漸增加,氫氣在液相中的溶解度逐漸提高,即亨利系數(shù)逐漸減小;(ii)隨著氫氣壓力的提高,純聯(lián)苯和純環(huán)己基苯的加氫速率均有所增加;(iii)隨著溫度的增大,主反應(yīng)和副反應(yīng)速率均增加,但是選擇性基本不變;(iv)純聯(lián)苯和純環(huán)己基苯加氫過程的控制步驟可能為氫氣在催化劑表面的吸附過程。
[Abstract]:The effects of solvent type , pressure , concentration and temperature on the reaction rate and selectivity were investigated . ( i ) With the increase of hydrogen pressure , the selectivity of cyclohexyl benzene decreased . ( 3 ) With the increase of hydrogen pressure , the selectivity of cyclohexyl benzene decreased . ( 4 ) Under the initial concentration of biphenyl , the reaction rate of benzene hydrogenation and cyclohexyl benzene increased first and then decreased . ( iii ) The rate of hydrogenation of pure biphenyl and pure cyclohexyl benzene is increased gradually with the increase of the temperature . ( iv ) The control step of pure biphenyl and pure cyclohexyl benzene hydrogenation process may be the adsorption process of hydrogen on the surface of the catalyst .
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ23;TM912

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1993162