外文翻譯--氣相轉(zhuǎn)移法合成mfi型沸石分子篩分離丁烷和二甲苯異構(gòu)體(編輯修改稿)
2025-02-03 09:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00 到 375K）從 升到 。 表 2 顯示了丁烷異構(gòu)體二元相在 MFI 顆粒上的吸附量。分離因子總是比理想的選擇性大。這表明，正丁烷優(yōu)先吸附在 MFI 分子篩上對(duì)丁烷異構(gòu)體的混合物的選擇性分離起著重要作用。丁烷異構(gòu)體之間的擴(kuò)散差異可能有助于異構(gòu)體的分離，因?yàn)榉蛛x的選擇性很 大 。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)外文資料翻譯 7 表 1 一 元系統(tǒng)中丁異構(gòu)體的吸附量 溫度（ K） 吸附量（ molecule u ） aib nButane iButane 375 335 300 表 2 二 元系統(tǒng)中丁異構(gòu)體的吸附量 溫度（ K） 吸附量（ molecule u ） aib nButane iButane 375 335 300 二甲苯異構(gòu)體的分離 表 3 列出了一元系統(tǒng)中的二甲苯異構(gòu)體的通量。對(duì)二甲苯的通量是三種異構(gòu)體中 最大的。其選擇性的順序可以通過(guò)規(guī)模效應(yīng)來(lái)解釋。對(duì)二甲苯的動(dòng)力學(xué)直徑為 、間二甲苯和鄰二甲苯為 。 表 3 在 303K下純二甲苯異構(gòu)體組分的氣相結(jié)果 Flux(107mol m2s1) pXylene mXylene 0Xylene 圖 7（ a）所示為瞬時(shí)通量剖面 50/50 對(duì) /間二甲苯混合物的擴(kuò)散汽化。對(duì)二甲苯優(yōu)先擴(kuò)散，具有通量的最大值，間二甲苯逐漸增加，間二甲苯穩(wěn)態(tài)通量大于二甲苯。在穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì) /間二甲苯系統(tǒng)的分離系數(shù)為 ，選擇性一般。 圖 7（ b），對(duì)二甲苯最先擴(kuò)散，并最終成為三元混合物中擴(kuò)散最慢的。混合物在MFI 分子篩的擴(kuò)散這表明，動(dòng)力學(xué)直徑不是分離二甲苯異構(gòu)體混合物的一個(gè)限制因素。穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì)二甲苯 /M二甲苯，對(duì)二甲苯 /鄰二甲苯，鄰二甲苯 /間二甲苯的分離系數(shù)分別為 ， 和 。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)外文資料翻譯 8 圖 7 在 303K下二甲苯異構(gòu)體通過(guò)分子篩結(jié)果 圖 .Karsli 等報(bào)道稱，在室溫下預(yù)加裝載二甲苯引起對(duì)稱性的變化和晶格扭曲增加了間二甲苯和鄰二甲苯在毛孔的吸附率。人們認(rèn)為，對(duì)二甲苯吸附在 MFI 的毛孔打開(kāi)了 MFI 的毛孔。因此，間二甲苯和鄰二甲苯很容易被擴(kuò)散到 MFI 分子篩的各處。 圖 8顯示了在一元系統(tǒng)含二甲苯異構(gòu)體的三元 混合物的中間二甲苯擴(kuò)散汽化結(jié)果。間二甲苯的通量逐漸下降。因?yàn)榱魅腴g二甲苯的濃度變低。鄰二甲苯的穩(wěn)態(tài)流量變大，進(jìn)而達(dá)到如圖第 7（ b）幾乎相同的值，然而，對(duì)二甲苯的流量小于 109molm?2s?1,是實(shí)驗(yàn)中的檢測(cè)限，表明在 MFI的毛孔填塞間二甲苯抑制了對(duì)二甲苯的擴(kuò)散。穩(wěn)定態(tài)的選擇性分離表明，間 二甲苯，鄰二甲苯吸附比對(duì)二甲苯在 MFI分子篩的吸附更大。 圖 8 間二甲苯滲透后二甲苯的三元混合物與定組分下的三元混合物滲透結(jié)果比較 圖 丁烷異構(gòu)體和二甲苯異構(gòu)體分離的比較 正丁烷和異丁烷動(dòng)力學(xué)直徑 分別為 ~，比二甲苯異構(gòu)體直徑小。在一元系統(tǒng)中，分子直徑較小的正丁烷比異丁烷擴(kuò)散快，同樣對(duì)二甲苯比其它異構(gòu)體擴(kuò)散的也快。小直徑的正丁烷優(yōu)先得到分離，因?yàn)檎⊥槭且环N易吸附組分。但是，分離二甲苯異構(gòu)體的混合物則相反，雖然對(duì)二甲苯是最先擴(kuò)散組分。人們認(rèn)為，在 MFI 齊魯工業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)外文資料翻譯 9 的毛孔處，相對(duì)于鄰二甲苯和間二甲苯對(duì)二甲苯是一種擴(kuò)散速度快但較小吸附速率的組分。然而，由于二甲苯異構(gòu)體的動(dòng)力學(xué)直徑接近的 MFI 的孔徑，選擇性發(fā)生逆轉(zhuǎn)速度非常緩慢。 焙燒后的擴(kuò)散數(shù)據(jù)可重復(fù)性 我們進(jìn)行了 35 焙燒程序以去除吸附在整個(gè)分子篩上的實(shí)驗(yàn)組分。對(duì)焙燒對(duì)擴(kuò)散性能的影響進(jìn)行了研究。重復(fù)使用他作為探針?lè)肿拥臄U(kuò)散數(shù)據(jù)。在 375K 下 He 的第一次擴(kuò)散測(cè)量的擴(kuò)散率為 10﹣ 9molm2s1pa1，最后擴(kuò)散測(cè)量， He 的測(cè)量結(jié)果是10﹣ 9molm2s1pa1，這表明， He 的擴(kuò)散率可重復(fù)性。此外，對(duì)丁烷和二甲苯異構(gòu)體的可重復(fù)性測(cè)定?？梢?jiàn)， MFI 分子篩在擴(kuò)散和焙燒條件下具有很好的的穩(wěn)定性。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)外文資料翻譯 10 結(jié) 論 協(xié)同擴(kuò)散是使用 MFI 膜分離 丁烷異構(gòu)體的重要原因。在一元系統(tǒng)中對(duì)二甲苯在二甲苯異構(gòu)體中是最易擴(kuò)散的組分。然而 , 在二元和三元系統(tǒng)中間二甲苯和鄰二甲苯的擴(kuò)散速度比對(duì)二甲苯快。間二甲苯吸附在 MFI 的孔隙中似乎抑制對(duì)二甲苯的滲透。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì)外文資料翻譯 11 致 謝 非常感激 NGK Insulators , 和 Yasuyuki Egashira 博士 (大阪大學(xué)化學(xué)工程部 )的講解。同時(shí)也對(duì)大阪大學(xué)的化學(xué)工程部提供 x 射線衍射、掃描電鏡測(cè)驗(yàn)表示感謝。
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