本文關鍵詞：Cs基催化劑的脫氯穩(wěn)定性與堿性作用機制及其在合成偏二氯乙烯中應用

  更多相關文章： 偏二氯乙烯 1 1 2-三氯乙烷 氣相法 催化劑

【摘要】：偏二氯乙烯(VDC)的聚合物PVDC被譽為“綠色”包裝材料。隨著經(jīng)濟的飛速增長以及人們生活水平提高,人們對食品安全越來越重視,導致偏二氯乙烯的需求量迅速增加。目前,工業(yè)上生產(chǎn)偏二氯乙烯主要采用NaOH皂化工藝對1,1,2-三氯乙烷(TCE)脫除HC1,會產(chǎn)生大量高鹽有機廢水,面臨巨大的環(huán)保問題。TCE氣相催化脫HCI生產(chǎn)VDC具有低污染和產(chǎn)物容易分離等的優(yōu)點,逐漸成為該領域內(nèi)研究熱點。氣相裂解TCE制備VDC的關鍵是催化劑研發(fā)。目前,研究較多的是Cs基催化劑,但一般是失活嚴重,壽命短。此外,催化劑的酸堿性會對TCE氣相催化脫HCI的產(chǎn)物分布具有重要的影響,但很少文獻系統(tǒng)研究堿性作用機制。本論文圍繞TCE氣相催化脫HCI制備VDC的催化劑穩(wěn)定性,以及催化劑堿性在脫氯過程中的作用機制等問題,主要開展了3方面的研究：1.采用浸漬法制備CsNO3/SiO2催化劑,用于氣相催化裂解TCE制VDC反應,考察了反應溫度對CsNO3/SiO2催化劑失活的影響。研究發(fā)現(xiàn),較低反應溫度(350℃)時CsNO3/SiO2催化劑容易失活,較高反應溫度(400℃)時催化劑活性較高且不易失活。反應后CsNO3/SiO2催化劑中CsNO3物種轉(zhuǎn)變?yōu)镃sCl,催化劑表面存在積炭,但這些不是導致催化劑失活的主要原因。含氯反應產(chǎn)物在低溫反應時難以從催化劑表面脫附,是催化劑失活主因。這些高溫能夠使含氯反應產(chǎn)物脫附,從而使低溫反應失活的催化劑再生。400 ℃C為較理想反應溫度,在CsNO3/SiO2催化劑100 h壽命試驗中,TCE轉(zhuǎn)化率和VDC選擇性分別穩(wěn)定為98%和78%,具有較好的工業(yè)應用前景。2.以Si02為載體,通過浸漬法制備一系列M/SiO2(M=CsCl、KCl、 NaCl和ZnC12)催化劑,用于氣相催化裂解TCE合成VDC,并結合多種物理化學表征考察了催化劑的堿性對反應的影響,重點考察了催化劑堿性對氣相裂解TCE脫HCI合成VDC的影響。通過CO2-TPD和NH3-TPD表面酸堿性表征可知CsCl/SiO2催化劑的堿性最強,NaCl/SiO2催化劑的堿性最弱。紅外和XPS表征可以得出,CsCl/SiO2催化劑中生成了Si-O-Cs鍵,是其堿性增強的主要原因。通過系統(tǒng)研究“偏二氯乙烯選擇性與堿性之間關系”,表明催化劑堿性是TCE脫氯生成VDC關鍵因素,增加催化劑堿性有利于VDC生成。3.以Si02為載體,通過浸漬法制備一系列Cs-Mg雙組份催化劑,考察不同配比量、反應溫度等對氣相裂解TCE的產(chǎn)物分布影響。實驗結果表明,相同預處理溫度和反應溫度下Cs含量越高的催化劑VDC選擇性越高,而Mg含量越高cis-DCE選擇性越高；反應溫度升高會使VDC和cis-DCE選擇性降低,但trans-DCE選擇性增加。由此可以推論,通過調(diào)變催化劑組成和反應溫度等,能夠控制三種主要產(chǎn)物的組成比例(VDC, cis-DCE和trans-DCE) 。
【關鍵詞】：偏二氯乙烯 1 1 2-三氯乙烷 氣相法 催化劑
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 引言11
• 1.2 本論文涉及的主要反應和化合物11-14
• 1.2.1 本論文涉及的的主要反應11-12
• 1.2.2 1,1,2-三氯乙烷的物化性質(zhì)12-13
• 1.2.3 偏二氯乙烯的物化性質(zhì)13
• 1.2.4 1.2-二氯乙烯的物化性質(zhì)13-14
• 1.3 偏二氯乙烯的生產(chǎn)方法14-23
• 1.3.1 乙烷氯化法14
• 1.3.2 1,2-二氯乙烷氯化法14-15
• 1.3.3 氯乙烯氯化法15
• 1.3.4 氯乙烯氫氯化法15-16
• I.3.5 1,1,2-三氯乙烷氣相催化脫氯化氫法16-23
• 1.4 本論文的選題意義及研究內(nèi)容23-25
• 1.4.1 選題意義23-24
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容24-25
• 第二章 實驗部分25-31
• 2.1 催化劑的制備25-26
• 2.1.1 化學試劑25
• 2.1.2 實驗儀器與設備25-26
• 2.1.3 催化劑載體26
• 2.1.4 催化劑的制備26
• 2.2 催化劑的相關表征26-28
• 2.2.1 熱重分析(TGA)26
• 2.2.2 NO質(zhì)譜表征26-27
• 2.2.3 X-射線粉末衍射分析(XRD)27
• 2.2.4 氧氣-程序升溫控制(O_2-TPD)27
• 2.2.5 二氧化碳-程序升溫控制(CO_2-TPD)27
• 2.2.6 氨氣-程序升溫控制(NH_3-TPD)27-28
• 2.2.7 傅里葉紅外(FTIR)28
• 2.2.8 X射線光電子能譜(XPS)28
• 2.3 催化劑活性評價28-30
• 2.3.1 考評催化劑性能的三要素28-29
• 2.3.2 催化劑評價流程及裝置29-30
• 2.4 典型氣相色譜圖30-31
• 第三章 氣相合成偏二氯乙烯的高穩(wěn)定CsNO_3/SiO_2催化劑31-48
• 3.1 引言31-32
• 3.2 實驗部分32-33
• 3.2.1 催化劑的制備32-33
• 3.2.2 催化劑表征33
• 3.2.3 催化劑活性及再生測試33
• 3.3 結果與討論33-46
• 3.3.1 催化劑的熱重表征33-34
• 3.3.2 催化劑的NO質(zhì)譜表征34-36
• 3.3.3 預處理溫度影響36-37
• 3.3.4 Cs負載量影響37-39
• 3.3.5 反應空速影響39-40
• 3.3.6 反應溫度影響40-41
• 3.3.7 催化劑穩(wěn)定性測試41-42
• 3.3.8 催化劑失活原因42-45
• 3.3.9 催化劑再生45-46
• 3.4 本章小結46-48
• 第四章 催化劑堿性對三氯乙烷脫氯化氫的影響48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 實驗部分48-49
• 4.2.1 催化劑的制備48-49
• 4.2.2 催化劑表征49
• 4.2.3 催化劑活性測試49
• 4.3 結果與討論49-59
• 4.3.1 堿金屬催化劑表面酸堿性表征49-51
• 4.3.2 催化劑的紅外(FTIR)表征51
• 4.3.3 催化劑的XPS表征51-53
• 4.3.4 負載量對CsCl/SiO2催化劑上TCE脫氯影響53-54
• 4.3.5 反應溫度對CsCl/SiO_2催化劑上TCE脫氯影響54-56
• 4.3.6 不同堿金屬催化劑對TCE脫HCl的影響56-58
• 4.3.7 偏二氯乙烯選擇性與堿性之間關系58-59
• 4.4 本章小結59-61
• 第五章 Cs-Mg雙組分催化劑上氣相裂解TCE研究61-69
• 5.1 引言61-62
• 5.2 實驗62
• 5.2.1 催化劑的制備62
• 5.2.2 催化劑活性測試62
• 5.3 結果與討論62-68
• 5.3.1 400℃下Cs-Mg催化劑對TCE脫HCl的影響62-65
• 5.3.2 500℃下Cs-Mg催化劑對TCE脫HCl的影響65-68
• 5.4 本章小結68-69
• 第六章 總結與展望69-71
• 參考文獻71-78
• 攻讀學位期間取得的研究成果78-79
• 致謝79-81

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 符榮初,王惠玉;切爾諾貝利核電站事故后蘇州市環(huán)境介質(zhì)中~(134,137)Cs含量變化和劑量評價[J];中國核科技報告;1992年00期

2 岳馥川;;CS-Ⅱ噴嘴在重油催化裂化裝置上的應用[J];煉油與化工;2013年04期

3 符榮初;王惠玉;;切爾諾貝利核電站事故后蘇州市環(huán)境介質(zhì)中~(134,137)Cs含量變化和劑量評價[J];蘇州醫(yī)學院學報;1994年04期

4 孫永霞，宋崇立;亞鐵氰化鉀鈦從模擬高放廢液中去除Cs~＋冷實驗研究[J];核化學與放射化學;1996年02期

5 劉發(fā)全,張積仁;對居住在切爾諾貝利周圍長期暴露于低劑量~(137)Cs和~(131)I的兒童外周血淋巴細胞亞群的分析[J];國外醫(yī)學(放射醫(yī)學核醫(yī)學分冊);2001年02期

6 陸惠寶,吳建宏,周國君;原子吸收光譜法測定~(137)Cs源浸泡液中微量Cs[J];原子能科學技術;1985年01期

7 陳安宇;;談談CS里的武器[J];少年電世界;2003年01期

8 蔣強;劉志剛;;CS-Ⅱ型霧化噴嘴在重油催化裂化裝置上的應用[J];煉油與化工;2010年01期

9 ;觀六路 聽八方 CS中眼睛和耳朵的用法[J];聰明泉(中學版);2004年02期

10 孫冶,余冬俊;云南土壤中~(137)Cs分布規(guī)律探討[J];輻射防護通訊;2002年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王建晨;宋崇立;陳靖;;杯冠化合物從高放廢液中萃取Cs的研究[A];第七屆全國核化學與放射化學學術討論會論文摘要集[C];2005年

2 高飛;張和清;張艷;崔俊峰;;CS-Ⅱ噴嘴在重油催化裂化裝置上的工業(yè)應用[A];第十屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2013年

3 高飛;張和清;張艷;崔俊峰;;CS-Ⅱ噴嘴在重油催化裂化裝置上的工業(yè)應用[A];第十屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2013年

4 錢娟;;盆栽—自然土生長試驗研究小麥對土壤中~(137)Cs的吸收[A];中國地理學會2007年學術年會論文摘要集[C];2007年

5 魏興萍;;運用~(137)Cs研究重慶巖溶槽谷區(qū)山坡土壤的流失和漏失[A];山地環(huán)境與生態(tài)文明建設——中國地理學會2013年學術年會·西南片區(qū)會議論文集[C];2013年

6 胡伯勇;馬暉;朱志輝;;300MW機組DCS資源優(yōu)化研究及應用[A];首屆長三角科技論壇——能源科技分論壇論文集[C];2004年

7 韓寶華;李建國;馬炳輝;;~(90)Sr、~(137)Cs在非人類物種--植物中的轉(zhuǎn)移系數(shù)[A];第四屆中國核學會省市區(qū)“三核”論壇論文集[C];2007年

8 張瑞;潘少明;汪亞平;高建華;;長江河口水下三角洲~(137)Cs地球化學分布特征[A];中國地理學會2007年學術年會論文摘要集[C];2007年

9 吳p，

本文編號：922281