详细解析催化剂树脂工艺的反应类型
点击次数:2195 更新时间:2022-01-24
催化剂树脂作为固体酸、碱催化剂与均相溶液中的硫酸、盐酸、氢氧化钠这些常规的酸、碱催化剂的作用是一样的。
树脂固载的酸碱催化剂与用硅胶、氧化铝、硅铝酸盐或沸石这些无机载物与催化活性部位接近,有利的微环境甚至可以用假均相的反应体系来处理;而后者在液相或气相反应中,则是真正的非均相体系。因此,在某种意义上说,树脂的催化性能介于低分子量的酸、碱均相体系和无机固体酸、碱催化体系之间。
催化剂树脂工艺的反应类型:
1、搅拌反应器:
①、装有涡轮叶片叶轮和挡板的搅拌反应器用于装载了催化剂树脂的间歇式反应。确保催化剂适当的悬浮在反应混合物中间是非常重要的;
②、带有挡板的涡轮搅拌器是确保反应混合物和催化剂树脂之间具有合适的速度差所必需的;
③、需要监测搅拌器的速度以确保具有足够的剪切,但无论如何绝对不能在较高的一侧,因为这将导致催化剂珠粒的磨损。
2、固定床反应器:
连续固定床反应器也被用于催化的“液液”反应,例如用苯酚制造壬基酚。这样的反应器也用于用树脂做催化剂催化的“气液”反应,例如用苯酚异丁烯去生产叔丁基苯酚的反应。
催化剂与反应物合适的接触时间以及反应物的流体动力学都是重要的标准。那么,如何确定所需要催化剂树脂的量呢?
这可以通过对所述的非均相催化剂的哈米特酸度值和催化剂树脂所对应的值来确定。例如,TulsimerT-63MP的哈米特酸度值为2.2,这相当于40%的硫酸的哈米特酸值。因此,所用的TulsimerT-63MP的量大约为所用硫酸的质量的2.5倍。
影响催化剂树脂活性的因素:
1、存在的一些杂质离子,像Na+ K+ Ca2+等会伤害H+阳离子催化剂树脂;像碳酸盐,氯化物和硫酸盐可能会伤害阴离子催化剂树脂。
2、有机污染物会阻塞聚合物基质或者官能团,从而导致催化剂活性的整体下降。
3、更高的工艺温度会影响强酸型催化剂树脂的官能团,这将是不可逆的;还有聚合物基质在高温下有可能会变得不稳定。