本文關(guān)鍵詞：蒽醌法制過氧化氫工作液中降解物的再生過程研究

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【摘要】：過氧化氫是一種重要的化工產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于化工、造紙、紡織、食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域。目前,蒽醌法是生產(chǎn)過氧化氫的主要方法。該法是將烷基蒽醌溶于有機(jī)溶劑中(工作液),通過交替的氫化和氧化生產(chǎn)過氧化氫。工作液中形成的蒽醌降解物,是影響生產(chǎn)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素之一。本文重點(diǎn)研究工藝條件和催化劑改性方法對工作液中降解物再生過程的影響規(guī)律。以商購γ-Al_2O_3為催化劑,研究了工藝條件對降解物再生過程的影響。結(jié)果表明,延長再生時間、提高再生溫度均有利于降解物的再生。在60℃下再生反應(yīng)3h,約4%的降解物可再生為活性蒽醌。采用浸漬法制備了一系列MgO改性γ-Al_2O_3再生催化劑(MgO/γ-Al_2O_3),并用XRD、TPD、TEM和N_2物理吸附等多種方法對催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,以硝酸鎂為鎂源,經(jīng)浸漬、干燥和高溫焙燒,可在γ-Al_2O_3載體表面形成MgAl_2O_4相;MgO改性可調(diào)控催化劑表面的酸堿性。隨著MgO含量增加,催化劑表面酸性減弱、堿性增強(qiáng)。以5,6,7,8-四氫-2-烷基蒽醌(烷基=乙基和戊基)和2-烷基-9-蒽酮及真實(shí)工作液中降解物的再生為模型反應(yīng),評價了MgO/γ-Al_2O_3的催化活性。結(jié)果表明,MgO/γ-Al_2O_3的催化性能優(yōu)于未改性的γ-Al_2O_3,且隨MgO負(fù)載量增加而增加。當(dāng)MgO負(fù)載量達(dá)到30%時,MgO/γ-Al_2O_3催化劑對5,6,7,8-四氫-2-烷基蒽醌的再生率較γ-Al_2O_3分別提高231%和137%,對2-戊基-9-蒽酮的再生率較γ-Al_2O_3提高25%,真實(shí)工作液中有效蒽醌增量增加54%以上。采用浸漬法制備了Na_2O改性γ-Al_2O_3再生催化劑,研究了其催化性能。結(jié)果表明,Na_2O/γ-Al_2O_3可催化5,6,7,8-四氫-2-戊基-9,10-蒽醌(H4AAQ)和2-戊基-9-蒽酮(AAN)再生為2-戊基-9,10-蒽醌。隨Na_2O負(fù)載量增加,催化劑的活性先升高后降低,在Na_2O負(fù)載量達(dá)到15%時,活性最高。H4AAQ轉(zhuǎn)化率可達(dá)到0.49,較γ-Al_2O_3提高157%;AAN的轉(zhuǎn)化率可達(dá)0.62,較γ-Al_2O_3提高29%。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ123.6

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本文編號：1142152