مدلسازی سینتیکی تبدیل مستقیم پروپان به اکریلیک اسید بر روی کاتالیست Mo1V0.3Te0.23Nb0.12Ox در حضور و عدم حضور بخار آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک | ||
| شیمى کاربردى روز | ||
| مقاله 7، دوره 13، شماره 46، بهار 1397، صفحه 101-122 اصل مقاله (1.06 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/chem.2017.2643. | ||
| نویسندگان | ||
| گلشن مظلوم* 1؛ سید مهدی علوی املشی2 | ||
| 1دانشگاه مازندران | ||
| 2دانشگاه علم و صنعت | ||
| چکیده | ||
| به منظور بررسی نقش بخار آب در تبدیل مستقیم پروپان به اکریلیک اسید بر روی کاتالیست Mo1V0.3Te0.23Nb0.12Ox از مطالعات سینتیکی استفاده شده است. کاتالیست مورد نظر با روش دوغابی تهیه شده و دو دسته واکنش طراحی شدهاند: واکنشهای در حضور بخار آب و واکنشهای بدون حضور بخار آب. دادههای آزمایشگاهی در شرایط عملیاتی مختلف در یک راکتور بستر ثابت لولهای جمعآوری شدند. دو مدل توانی و مارس-ون کرولن بکار گرفته شده و پارامترهای آنها با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شدند. نتایج مدل توانی نشان میدهد که کارایی کاتالیست در حضور بخار آب به مقدار اکسیژن فاز گاز (با درجه 4/0-27/0) وابسته است، در مقابل مقدار اکسیژن بر کارایی کاتالیست بدون حضور بخار آب بیتاثیر است. نتایج مدل مارس-ون کرولن نشان میدهد که در حضور بخار آب اکسیداسیون سایتهای فعال کندتر از تبدیل هیدروکربنهاست. درنتیجه تولید اکسیژن شبکهای، مرحله تعیین کننده واکنش و وابستگی کارایی کاتالیست به غلظت اکسیژن فاز گاز قابل انتظار است. در مقابل، بدون حضور بخار آب اکسیداسیون سایتهای فعال بسیار سریعتر از کاهش آنهاست. درنتیجه اکسیژن شبکهای همواره در دسترس و کارایی کاتالیست مستقل از مقدار اکسیژن در فاز گاز است. نتایج تست XRD نیز نشان میدهد که وجود بخار آب در سیستم باعث افزایش درجه کریستالیزاسیون، افزایش فاز موثر M1 و کاهش فاز غیر گزینشپذیر MoO3 میشود. بنابراین میتوان نتیجه گرفت بخار آب از طریق تاثیر بر ساختار کریستالی کاتالیست دسترسی به اکسیژن شبکهای را محدود کرده و به این ترتیب اکریلیک اسید با گزینش پذیری بیشتری تولید میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مدلسازی سینتیکی؛ تبدیل مستقیم پروپان به اکریلیک اسید؛ مدل مارس-ون کرولن؛ اثر بخار آب | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,245 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 756 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 722 |
| تعداد مقالات | 10,383 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,838,967 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,535,576 |