：采用陶瓷膜回收纳米镍催化剂第57化工（China）Vo1

：采用陶瓷膜回收纳米镍催化剂第57化工（China）Vo1

利用陶瓷膜回收纳米镍催化剂57号化工（中国）Vo1． 57号。 陶瓷膜回收纳米镍催化剂钟兆祥，陈吉吉，邢卫红，徐南平（南京工业大学膜科学与技术研究所，江苏南京） 陶瓷膜； 催化 CLC 编号：TQ028。 8 文献标识码：A 文章编号：0438-1157（2006）04--0849--。 。 。 （&nter.,,,中国）：—. ,.

,. 。 :;;引言纳米镍催化剂广泛应用于苯、硝基苯、对硝基苯酚等有机化合物的催化加氢和2-丁醇的催化脱氢[1]。 有文献报道_5． ]，悬浮非负载型催化剂的催化活性高于负载型催化剂。 使用悬浮纳米催化剂可以大大提高反应速率并减少催化剂的用量，对于提高催化剂的效率、降低生产成本、提高生产效率具有重要价值。 然而催化剂的超细粒径给分离带来了很大的困难，无机膜分离为解决这一问题提供了更好的途径。

无机膜分离技术于2005年7月2O日收到初稿，2005年5月12日收到修改稿。联系人：**平。 第一作者：**项(1979)，男，博士研究生科研基金项目：国家重点基础研究发展计划()； 国家自然科学基金重点项目（）； 国家科技攻关计划（）； 南京工业大学创新基金博士论文. 膜特别是无机膜与反应过程的耦合的出现，对化工、石化、能源、资源、环境等领域产生了深远的影响，成为当代高科技竞争的热点之一。 -科技领域。 反应与分离的耦合模式可分为间歇模式和连续模式[8]。 本文主要应用间歇耦合工艺。 利用纳米镍催化对硝基苯酚加氢制备对氨基苯酚的研究已有详细报道[3]。 在此基础上，本文通过小试和中试实验研究了纳米催化-膜分离耦合工艺制备对氨基苯酚的可行性，并考察了添加惰性颗粒对纳米镍吸附行为的影响。 ：2005-07-2O。 ：教授。 。 电子邮件：npxu@njut。 教育。 ：在一个（）;（）。

&();a~olOgY。 ?850? 化学工程第57期实验材料与方法1.1实验材料对硝基苯酚（92.46，质量分数）； 乙醇为工业级； 纳米镍为自制，平均粒径为60nm。 所用分离膜为 19 通道 TiO2 陶瓷膜，通道内径为 4 mm，膜孔径为 50 nm，由南京九思高科技有限公司提供。 1.2 实验条件与方法 小-规模实验：纳米催化反应和膜分离独立进行。 催化反应条件和方法参见文献l3]。 膜分离实验中，采用超声波将纳米镍催化剂均匀分散在去离子水中，制备一定浓度的悬浮液作为膜过滤料液。 除非另有说明，实验室膜过滤条件为：料液浓度0.1(质量分数)、料液温度25、膜表面流速3rn?S力0.25MPa。 使用JSM-6300扫描电子显微镜（SEM，JEOL公司）观察颗粒的表面形貌。 纳米镍的吸附量通过膜分离过程开始后各时刻悬浮液的镍浓度减去悬浮液的初始镍浓度来计算。 通过取样并用硝酸溶解镍，然后使用ICP（等离子体发射光谱法）来获取悬浮液中的镍浓度。 决心。 中试实验：采用100L不锈钢搅拌反应釜，陶瓷膜面积为0。

2m，基本实验条件与中试相同。 高压釜内催化反应结束后，利用进料泵将反应物料输送至膜分离装置中。 物料经过膜分离装置后被分成两部分，一部分是后处理后得到的不含催化剂的清液，另一部分是富含催化剂的浓缩液，返回到分离器中。反应堆参与下一步反应。 文中实验结果如涉及中试，会予以特别说明； 否则，它们只是小规模实验的结果。 2 实验结果与讨论 2.1 膜过滤工艺对催化剂稳定性的影响是实验室小试和中试工艺中催化剂稳定性的比较。 两种工艺中催化剂的相对用量均为2%（以对硝基苯酚计），催化剂活性用相对活性R（×活性R/初始活性R100）表示。 小试时采用重力沉降回收催化剂； 在中试期间，催化剂通过陶瓷膜进行回收。 在小试过程中，催化剂活性在最初的几次应用中略有变化，而在中试过程中，催化剂活性明显下降。 这可能是由于返回到反应器的催化剂量减少所致。 图2也证明了催化剂的用量对活性有很大的影响。 由于纳米催化剂具有较强的吸附lgJ，在中试过程中，当催化剂经过较长的循环管道时，会吸附在反应器表面、接触管道、泵和膜上，导致催化剂损失较大。 2.2 惰性氧化物颗粒的添加对纳米催化-膜分离耦合过程的影响。 为了减少纳米镍催化剂在偶联过程中的吸附损失，本文研究了在偶联过程中添加微米和亚微米惰性氧化物颗粒的方法。 。

在反应过程中添加惰性氧化物颗粒的研究早已有报道。 例如，在液相加氢反应中，使用粒径在20 nm以下的纳米Ru-Zn催化剂，并在反应器中添加ZrO和Al2O3。 ,Si0,Ti0,FeO。 等颗粒，可显着提高催化剂性能。 在这类工艺中，惰性颗粒的作用主要有两个：一是防止催化剂团聚及其在反应器壁上的吸附；二是防止催化剂在反应器壁上的吸附。 本文主要考察粒径为0.45m、6.5m、21.5m3的a-Al0。 粉末对反应和分离过程的影响。 按Al()。 与Ni按质量浓度比5:1混合后，一起加入小型试验反应器和膜分离装置中，其他条件不变。 2.2.1 添加氧化铝颗粒对反应活性的影响 图3为添加氧化铝颗粒前后催化剂活性对比。 可以看出，惰性颗粒对纳米镍的反应活性基本没有影响，这与文献报道的使用纳米催化剂[14]的结果一致，添加惰性颗粒可以显着提高反应速率加氢反应过程中不一致。 原因可能是在加入惰性颗粒之前纳米镍颗粒已经很好地分散在体系中，惰性颗粒对其分散性的改善作用不大。 ,,.J,l}10[1IT-.

1Bu=IIi1(II-II11…c_!lI! Lll1.[(Ii)pl1.,n 船舶腐蚀前氧化颗粒分离的影响[1J互反射rj l?I.铽浓度l?『 IlIi冬姬『J乙醚刮去8h Itf，/}[lJ至溅少1_l-Jl-池接触ml"眦...然后吸附到化学H1粒子柱...雌性物质。用作夹子，使 1lj! 密封 CI?'-?l1?r:il． 氧化钒颗粒的小集合称为 IDJL ^It): (II- ...1cr；由于返回反应器的催化剂量减少。 (2)纳米催化-膜分离耦合过程中引入微米和亚微米氧化铝惰性颗粒，对催化剂反应活性没有影响。纳米镍的膜分离过程中，纳米镍的吸附很快达到平衡，与不加氧化铝的工艺相比，吸附量可减少10%左右，且对膜通量没有明显影响。

阿卜杜勒——,,,,。 ——。 ，2002，84（1/2）：（左东华），（张志宇），崔（崔作霖）。 。