超微細孔をもつシリカーアルミナ系多孔性膜状触媒によるアルコールの脱水反応

超细孔二氧化硅-氧化铝多孔膜催化剂的醇脱水反应

• 批准号: 62550700
• 负责人: 浅枝 正司
• 金额: $ 0.64万
• 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: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550700/
• 关键词: 多孔性セラミック膜; 膜触媒; アルコールの脱水反応; 膜反応器

1.多孔性セラミック薄膜触媒の作製 細孔径役1μのα-アルミナからなる多孔質管(肉厚1mm, 管外径1cm, 長さ約3cm)にガラス管を接続した後, 多孔質管の外表面近傍に, 約10μのアルミナゲル膜を担持させた. これをケイ酸ソーダ水溶液で処理(約95〜100°C)し, 十分水洗等を行なうことによって約10〓以下の孔径を持つ多孔性セラミック薄膜触媒管(有効長さ約2cm)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, 上述の触媒管の内側に所定の濃度のイソープロピルアルコール蒸気(IPA)を同伴するヘリウムガスを加圧状態(約3.5気圧)で圧入し, 薄膜触媒層を透過させることによって脱水反応をおこさせた. 反応温度を225〜350°Cの間の5点に設定して, IPA濃度および膜内外間の差圧を変えて測定を行った. また, 同一の多孔性セラミック触媒薄膜を通しのHe, H_2, N_2, C_3H_6の透過係数を室温から350°Cまでの温度範囲で測定した.3.結果 先ず, 上述の純ガスの透過係数の測定結果は, 非吸着性ガスと考えられるHeを基準としたクヌーセン拡散の透過係数の推算値よりもかなり大きく, その差は温度が低くなると大きくなる傾向が得られた. これは, 細孔表面と透過気体間の相互作用(例えば吸着による表面拡散)によるものと思われる. この種の触媒膜によるIPAの脱水反応は上記温度範囲において殆ど1次反応と近似できた. 325°C以上の温度においては約90mol/m^2/hrのIPA供給量においても完全に反応し, 未反応IPAは透過ガス流中には検出されなかった. 300°Cにおいては55mol/m^2/hr以下のIPA供給量において, 同様に転化率が1であった. 触媒薄膜の活性をより高くすれば, 実用的反応器としての応用が可能となろう.

1. Preparation of porous thin film catalyst The porous tube (thickness 1mm, outer diameter 1 cm, length about 3 cm) with a pore diameter of 1μ and a thin film of about 10μ was supported near the outer surface of the porous tube after the tube was connected. The acid solution is processed.(about 95 ~ 100°C), very water washing, etc. 2. Determination of the particle catalyst in the use of reverse operation, the catalyst tube inside the predetermined concentration of the solution to reduce the pressure (about 3.5 gas pressure) to reduce the pressure, thin film catalyst layer through the solution to reduce the dehydration reaction. The reaction temperature is set at 5 points between 225 °C and 350°C, and the IPA concentration is measured by changing the pressure difference between the inside and outside of the membrane. The transmittance coefficients of He, H_2, N_2, C_3H_6 for the porous catalyst films were measured from room temperature to 350°C and over a temperature range. 3. The results showed that the transmittance coefficients of the pure films were different from those of the non-absorbent catalyst films. The difference in temperature is low and the tendency is high. The interaction between pore surface and permeation body (e.g. adsorption, surface diffusion) The catalyst film of this kind is prepared by the dehydration reaction of IPA, and the temperature range of IPA is recorded. At temperatures above 325°C, IPA supply is about 90mol/m2/hr, and IPA is completely reversed. IPA supply below 55mol/m^2/hr at 300°C and conversion rate below 1. The activity of catalyst thin film is high, and the application of practical reactor is possible.