十二烷基二甲基叔胺在化工,生活日用品中具有广泛应用.脂肪醇催化胺化法凭借其环保性和经济性,已逐渐取代传统的烯胺法,成为十二烷基二甲胺叔胺的主流工艺.虽然铜基催化剂和铜镍基催化剂已发展多年,但在活性和选择性方面仍有巨大改进空间.本文根据企业指定的反应物及产物要求,通过设计,搭建的釜式反应器中试实验,对比了 Cu 60/8P,13MDH051和Cu zirconia这3种不同铜基固体催化剂的性能,并确定其中最佳的催化剂型号为Cu 60/8P,其转化率96%,选择性90%,收率86.4%.建立并完善了一套使用气相色谱仪分析实验样品中各物质的方法,通过外标法对反应中产生的各物质进行定量分析,更好地追踪分析了整个反应过程,采用卡尔费休水份测量法对实验样品的微量水分进行了检测,以跟踪实验进程,催化剂的失活状况.以反应的选择性,转化率,收率为依据,研究了催化反应温度,催化剂种类,催化剂含量等因素对反应的影响.最优条件为220℃及催化剂含量1.5%.建立了串级催化反应动力学方程,活化能E为18407.63J/mol,指前因子A为0.15s-1,计算值与实验值相吻合,R=0.997.代入到阿伦尼乌斯方程中得到对反应过程中的吸附脱水过程进行了模拟计算,捷算法的穿透时间最大误差小于2.2%.预测不同吸附柱高度的误差小于±5%.建立了连续吸附数学模型.考察了气膜传质系数,孔扩散系数,流速等因素的变化对吸附过程的影响.在不考虑气体处理量的情况下,降低流速2倍可延长穿透时间17.8%.计算结果有利于指导进一步的工业化应用.
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