超微細孔をもつ多孔性膜状触媒による気相触媒反応の工学的研究

超细孔多孔膜催化剂气相催化反应工程研究

• 批准号: 61550708
• 负责人: 浅枝 正司
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550708/
• 关键词: 多孔性セラミック膜; 膜触媒; 気相触媒反応; 膜反応器

1.触媒担持薄膜の作製 細孔径約1ミクロンのα-アルミナ多孔質管(肉厚1mm,管外径10mm,長さ13cm)の外表面近傍に、ゾル-ゲル法によってアルミナゲル膜(約10ミクロン)を担持させ、これをケイ酸ソーダ水溶液で処理(約95℃)することによって約十数【A!°】以下の超微細孔を持つ多孔性セラミック薄膜管を作製した。この膜の細孔内表面は固体酸の特性を示し、アルコールの脱水反応にも活性を示す事が確認された。この膜に含浸法によって硝酸ニッケルを担持させ、乾燥、空気雰囲気下で加熱分解後、約300℃の水素気流中で還元してニッケル担持触媒膜を作製した。2.測定法 従来の粒状触媒を用いる反応操作とは異なり、上述の薄膜触媒管の内側に原料ガスのエチレンを加圧状態(約2気圧)で流入させ、管外に水素ガス(1.4〜2気圧)を流した。管内より触媒膜を通して流出するエチレンと管外から触媒膜中に拡散してくる水素とを反応させ、生成するエタンを触媒管外の水素気流中に取り出す方法によって250〜350℃にて反応実験を行なった。3.結果及び今後の研究の展開 水素供給量が当量付近以上において未反応エチレンの透過は極めて少なく、0.02%以下であった。その反応速度は40〜160mol/h【M^2】-膜面積で、膜面上にコークの生成が見られたが2週間後にも劣化は認められなかった。これらの事より、反応生成物中に分離の困難な未反応原料成分が混入しない反応器として、多孔性触媒膜反応器の応用の可能性が高い事が明らかとなった。本研究では不可逆反応を例として取り上げたが、この種の触媒膜反応器においては空間時間を極めて小さくする事ができるため逐次反応の選択性の向上、可逆反応の見掛けの反応率の増大化等が期待でき、今後、触媒活性の向上を計るとともにこれらの点について検討する。

1. Fabrication of catalyst supporting film The pore diameter is about 1ミクロンのα-アルミナ porous tube (thickness 1mm, tube outer diameter 10mm, lengthさ13cm) The outer surface is close to the に、ゾル-ゲル法によってアルミナゲルfilm (about 10ミクすることによすることによThis is a porous film tube with ultra-fine pores of about ten [A!°] or less. The inner surface of the fine pores of the film shows the characteristics of the solid acid and the activity of the dehydration reaction of the solid acid is confirmed. The membrane impregnation method is based on the nitric acid nitric acid immersion method, which is used to hold the film, dry it, and heat it under an air atmosphere. After decomposition, the water is returned to its original form in a hydride flow at approximately 300°C, and the catalyst film is held in place by the decomposition process. 2.Measurement method The granular catalyst used in the reaction operation is different, and the raw material inside the thin film catalyst tube mentioned above is used. The レンを pressurized state (approximately 2ばで pressure) flows into the tube, and the water outside the tube (1.4~2ばグェ) flows into the tube. The catalytic film inside the tube flows out of the catalytic film outside the tube, and the catalytic film inside the tube is dispersed, and the water element is reacted and generated. The method of extracting and discharging water from the hydrogen flow outside the catalyst tube is based on the reaction temperature of 250~350℃. 3. Result and future research progress: Hydrogen supply is equivalent to less than 0.02% and less than 0.02%. The reaction speed is 40~160 mol/h [M^2] - the membrane area, the membrane surface is generated and the membrane is degraded after 2 weeks. It is difficult to separate the raw materials from the reaction products, and the non-reacted raw material ingredients are mixed into the reaction products. The porous catalytic membrane reactor has a high possibility of being used, and the porous catalytic membrane reactor has a high possibility of being used. In this study, an example of irreversible reaction is the use of catalyst membrane reaction on the upper part of the catalyst film.応器においてはSpace Timeを极めて小さくする事ができるため successive reflections It is expected that the improvement of the selection resistance, the reversible reaction rate and the improvement of the reaction rate will be achieved, From now on, the improvement of catalyst activity will be determined by the improvement of catalyst activity.