化学反应工程与工艺
年,
月
石催化效果最差心的减少而变差,
,
收率只有,
,
这与分子筛酸性的测定结果是相符的和
即催化剂活性会随着酸中,
。
比为
的
一
分子筛的催化活性相差较小。
这可能是由于沸。
石孔道内壁憎水性的作用虑比为
补偿了酸性差异引起的活性影响一
从酸性和孔道内壁憎水性两方面综合考
的
分子筛对于环己烯水合反应具有较好的催化活性
不同催化剂粒径下的水合反应的研究表明川,
当拌
一
催化剂的粒径大于。
拌
时
,
催化活性随着粒径的减小而提,
高
当催化剂粒径小于拼
时。
,
催化活性基本上不再受粒径变化的影响。
这可能是由于当催化剂
粒径为
时
,
已经可以保证所有的酸性中心都得到有效的利用,
实验考察了两种催化剂粒径下,
的环己烯水合反应出较高的催化活性中,
结果见图。
由图,
可以看出
,
拼,
的
一
催化剂在整个反应过程中都表现从而表现拼,
出了更好的催化活性
催化剂粒径越小
内扩散阻力越小。
反应活性中心的利用率就越高,
同时小粒径还可以提高沸石颗粒外表面的亲水性,
使得催化剂稳定存在于水相结果。
从而有利于有机相和水相在催化剂外表面的分离,
实验中所用的催化剂粒径均大于,
表明在一定粒径范围内
催化活性会随着粒径的减小而
提高,
这与,
的研究结果是一致的,
由,
化学反应式可知图
环己烯水合反应是一个平衡反应时,
随着反应时间的增加,
反应逐渐接近化学平衡
表明
,
反应时间为,
环己醇的收率为。
若继续延长反应时间
理论上环己醇的收率
还可以进一步提高
但提高的幅度会越来越低
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图
不同催化剂粒径下的水合反应
图
反应温度对于环己烯水合反应的影响
反应温度对水合反应的影响
反应温度对于环己烯水合反应的本征反应速率常数和环己醇在水油两相中的分配系数都具有明显的影响。
从动力学角度考虑,。
,
随着反应温度的升高,
,
水合反应速率会快速提高。
,
但环己烯水合反应又环。
是一个吸热平衡可逆反应反应的影响出,
温度升高平衡会向着逆反应的方向进行℃时环己醇的收率最高,
图
为反应温度对于环己烯水合
在选定的反应条件下,,
,
达到了
由图
还可以看
随着反应温度的升高
环己醇的选择性不断下降
由于产物中并未发现甲基环戊烯以外的副产。
物
,
可知反应温度的不断提高
会促进环己烯异构化副反应的发生
催化剂用量对水合反应的影响一定反应条件下催化剂用量对于环己烯水合反应的影响如图量的不断增加,
所示,
。
由图
可知
,
随着催化剂用时环己醇
环己醇收率呈现先上升后下降的趋势,
,
当催化剂在水相中的质量分率为的条件下
的收率达到最大值,
吴济民等。
〔」
在搅拌建率为,,
得到的最佳催化剂质量分数为,
略低于本实验的结果
催化剂用量较低时,
催化剂用量的增加会为反应提供更多的活性中心,,
从而提高了环己醇的收率散,
浓度较高时
催化剂用量的增加可能会造成催化剂粉末聚并
不能均匀分,
造成较大的液固传质阻力
阻碍反应物和产物在反应体系中的传质扩散
导致环己醇收率降低