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<操作條件對膜反應器內二氯丙烷反應的影響>

　　滲透側的氫氣收率與二氯丙烷轉化率變化趨勢密切相關，如圖6山)所示。當膜的選擇性為10時，氫氣收率表現出先增后降，這主要是因為二氯丙烷滲透損失所造成。隨著滲透率的增加，大部分二氯丙烷未參與反應就被快速移除，氫氣的生成量下降，從而造成滲透側的氫氣收率下降。當膜的選擇性提高至50和100時，多孔膜反應器內氫氣產率反而略高于選擇性無窮大的Pd膜反應器，這主要是由于在多孔膜在滲透H:的同時，必然伴隨著二氯丙烷和丙烯的滲透，從而使?jié)B余側氫氣的分壓要高于相同條件下的Pd膜反應器，氫氣通過膜的滲透驅動力更大，最終氫氣透過量更多，得到的氫氣收率更高。雖然多孔膜由于二氯丙烷丙烯的滲透使氫氣收率增加，但相應的，透過側氫氣純度遠低于Pd膜反應器。因此，若要得到高純度的氫氣，則使用Pd膜反應器更具優(yōu)勢。
溫壓條件對催化劑的活性和透氫膜的分離性能都有直接影響，從而對膜反應器的最終性能也會產生顯著影響。圖7(a)是膜反應器中二氯丙烷轉化率在不同反應溫度條件下的變化，從圖中可以看出，滲透數為0時，溫度越高，二氯丙烷轉化率越高，此時對應的轉化率是各溫度下的平衡轉化率。二氯丙烷脫氫反應為吸熱反應，隨著溫度的升高，其平衡轉化率也增加。當溫度大于700℃時，二氯丙烷轉化率高于90%，但實際反應中，高溫條件下會有更多副反應發(fā)生，催化劑積炭失活現象也更加嚴重，目標產物丙烯選擇性降低。因此，低溫下的二氯丙烷脫氫反應是更受關注的。在不同溫度下，隨著透氫膜移除氫氣速率的加快，二氯丙烷轉化率逐漸增加，直至最終趨于穩(wěn)定，這一點在節(jié)2.2已作解釋，此處不再詳述。溫度為500℃,550℃,600℃,650℃和700℃時，膜反應器內二氯丙烷的最終轉化率分別為40.42%,68.17%,86.39%,94.34%和97.53%，相比固定床反應器分別增加了135%,122%,78.38%,41.18%和20.23%，表明膜反應器的使用對在低溫下二氯丙烷反應二氯丙烷轉化率提升的促進效果更顯著。結合圖7(b)中H:收率和圖7(c)中H:純度的變化趨勢可以發(fā)現，隨著反應溫度的升高，由于反應轉化率的提高導致H:的最終收率和純度都在不斷增加。700℃下的H:收率和純度分別為93.0%和92.5%，而在600℃的反應溫度下，H:收率和純度已經分別達到81.9%和91.5%，與700℃下的值相差不大，證實了膜反應器的使用確實可以有效強化低溫下的二氯丙烷反應效率。以上結果表明，多孔膜反應器對低溫下二氯丙烷脫氫反應的高效強化具有重要應用價值。www.www.adnbu.cn

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