环己烯水合制备环己醇催化反应过程的研究

1、答辩人：单祥雷答辩人：单祥雷导师：程振民导师：程振民 教授教授 2011.5.161. 课题背景及其研究进展课题背景及其研究进展2. 理论部分：非均相动力学模型推导和液液平衡计算理论部分：非均相动力学模型推导和液液平衡计算3. HZSM-5分子筛催化环己烯水合反应动力学分子筛催化环己烯水合反应动力学4. 离子交换树脂催化环己烯水合反应动力学离子交换树脂催化环己烯水合反应动力学5. 有机共溶剂对于环己烯水合反应的溶剂效应有机共溶剂对于环己烯水合反应的溶剂效应6. HZSM-5沸石改性和预处理对于环己烯水合反应的影响沸石改性和预处理对于环己烯水合反应的影响7. 超声作用下超声作用下HZSM-5沸石

2、催化环己烯水合反应的研究沸石催化环己烯水合反应的研究8. 结论结论9. 致谢致谢提纲提纲1. 课题背景及其研究进展课题背景及其研究进展环己醇获得环己酮己二酸己二胺己内酰胺聚合尼龙尼龙6纤维、锦纶纤维、锦纶6纤维纤维尼龙尼龙66纤维、尼龙纤维、尼龙66树脂树脂聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料聚合非酰胺类产品涂料工业纺织工业其他领域油漆、虫胶和清漆的溶剂 染料溶剂和消光剂 消毒剂、香料、杀虫剂、皮革脱脂剂应用领域Step 1H2fastStep 2OHOOHOHH2苯酚加氢法：苯酚加氢法：H2OOH+O2环己烷氧化法：环己烷氧化法：特点：特点：气相加氢和液相加氢，贵金属催化剂（钯、镍），工艺装置复杂，

3、反应速率受H2传质影响明显，因而需要剧烈的搅拌，导致大量贵金属催化剂的流失。特点：特点：催化氧化和无催化氧化，可溶性的钴盐催化剂，由于环己酮和环己醇极易进一步过氧化生成羧酸，因而产物的高选择性只能在较低的环己烷转化率下获得。环己醇生产工艺概述环己醇生产工艺概述环己烯水合法环己烯水合法环己烷氧化法环己烷氧化法1. 碳收率碳收率99%以上（包括环己烷）70%80%2. 氢消耗比（理论值）氢消耗比（理论值）2/313. 生产过程的安全性生产过程的安全性在水存在下反应，体系安全油中吹入空气，须采取安全措施4. 废弃物废弃物副产物少20%30%副产物作废弃处理5. 产品纯度产品纯度高纯度环己醇（99%以

4、上）环己醇与环己酮的混合物环己醇生产工艺概述环己醇生产工艺概述H2OH+H2Oacid catalystsRu环己烯水合法：环己烯水合法：由日本旭化成公司开发，并于1990年成功实现工业化，目前已达到年产能超过10万吨 环己烯水合法与环己烷氧化法的比较环己烯水合法与环己烷氧化法的比较 环己烯水合反应研究进展环己烯水合反应研究进展环己烯水合反应器中水油两相中各组分的组成环己烯水合反应器中水油两相中各组分的组成分布分布 环己烯水合反应的特点：环己烯水合反应的特点：0298.15,(298.15 K)exp5.6298.15RlaGKR 可逆放热反应可逆放热反应 反应严格受热力学平衡限制反应严格受热

5、力学平衡限制 使用固体催化剂时，属于液液固使用固体催化剂时，属于液液固 三相反应三相反应298.15 K下环己烯在水中的溶解度大约为0.02% w/w环己烯水合催化剂研究进展环己烯水合催化剂研究进展均相催化剂：均相催化剂：硫酸，杂多酸，高氯酸，甲基苯磺酸硫酸，杂多酸，高氯酸，甲基苯磺酸产物环己醇和均相催化剂共存，后续分离困难产物环己醇和均相催化剂共存，后续分离困难容易引起设备腐蚀容易引起设备腐蚀 非均相催化剂：非均相催化剂：H-ZSM-5沸石分子筛沸石分子筛非均相催化剂：非均相催化剂：强酸性大孔离子交换树脂强酸性大孔离子交换树脂硅铝比较高硅铝比较高(SiO2/Al2O3 20 ) ，粒径非常小

6、，粒径非常小(0.10.5 m) 外表面具有亲水性，孔道内壁具有憎水性，工业普遍应用外表面具有亲水性，孔道内壁具有憎水性，工业普遍应用 催化剂粒径大于催化剂粒径大于H-ZSM-5分子筛，实验室研究中应用分子筛，实验室研究中应用高温条件下易降解高温条件下易降解 旭化成工艺流程：旭化成工艺流程：旭化成生产工艺概述旭化成生产工艺概述环己烯水合制备环己醇反应流程图环己烯水合制备环己醇反应流程图 工业上环己烯水合工艺的特点：工业上环己烯水合工艺的特点： 反应在全混流式二级串联反应器中进行反应在全混流式二级串联反应器中进行 水合催化剂为高硅沸石分子筛水合催化剂为高硅沸石分子筛H-ZSM-5 通过强力搅拌实

7、现固液液三相宏观混合通过强力搅拌实现固液液三相宏观混合 反应后有机相通过蒸馏方式分离回收反应后有机相通过蒸馏方式分离回收旭化成生产工艺概述旭化成生产工艺概述旭化成工艺的缺点：旭化成工艺的缺点： 环己烯单程转化率低环己烯单程转化率低(12 %) 反应后混合物的分离提纯困难反应后混合物的分离提纯困难 工序流程复杂工序流程复杂改进方法：改进方法： 反应体系中加入有机共溶剂，提高环己烯在水相中的溶解度反应体系中加入有机共溶剂，提高环己烯在水相中的溶解度 对对H-ZSM-5分子筛催化剂进行表面修饰，改善其表面性质分子筛催化剂进行表面修饰，改善其表面性质 研究结构性水合催化剂，开发环己烯水合反应精馏工艺研

8、究结构性水合催化剂，开发环己烯水合反应精馏工艺课题研究内容和目的课题研究内容和目的 以Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW)机理和Eley-Rideal (ER)机理为基础，推导环己烯水合非均相反应动力学模型 分别以H-ZSM-5分子筛和离子交换树脂作为催化剂，考察环己烯水合反应的动力学，并鉴定两种催化剂上的反应机理 考察了共溶剂存在下反应体系中的四组分液液平衡，并通过动力学拟合研究了共溶剂对于反应的溶剂效应 通过烷基化试剂对HZSM-5分子筛进行表面改性，并考察改性后催化剂和不同预处理方式对于水合反应的影响 将超声波引入反应体系中，考察超声波对于水

9、合反应的影响2. 非均相动力学模型的确定非均相动力学模型的确定 环己烯从油相主体扩散到水油两相界面环己烯从水油两相界面扩散到水相主体环己烯和水从水相主体扩散到催化剂外表面环己烯和水向催化剂孔道内部扩散并在活性中心上发生反应生成环己醇；环己醇按照和环己烯相反的扩散过程回到油相主体中。 (假定反应发生在被吸附的A分子和B分子之间 假定反应是在体相中A分子与被吸附B分子之间进行的 非均相动力学模型的确定非均相动力学模型的确定C6H10+ AA C6H10H2O + AA H2OA C6H12O + AA C6H10 + A H2OA C6H12OC6H12O + AH2O + AA H2OA C6H

10、12OC6H10+ A H2OA C6H12OC6H12O + AC6H10+ AA C6H10A C6H10 +A C6H12OH2OA C6H12OC6H12O + A活性中心活性中心非均相动力学模型的确定非均相动力学模型的确定非均相动力学模型的推导非均相动力学模型的推导表面反应表面反应为反应速率为反应速率控制步骤控制步骤，其余的各种扩散、吸附和脱附过程都处，其余的各种扩散、吸附和脱附过程都处于平衡状态。于平衡状态。 反应物分子在催化剂表面的吸附行为，遵循反应物分子在催化剂表面的吸附行为，遵循朗格缪尔吸附模型朗格缪尔吸附模型 反应遵循反应遵循LHHW机理时：机理时： 其中，其中，V 是未覆

11、盖率，可以表示为是未覆盖率，可以表示为ASABSRVrkk aAAVdAA0k akaBBVdBB0k akaRRVdRR0k akA 环己烯B 水R 环己醇VABR1 AaAdAKkkBaBdBKkkRaRdRKkk非均相动力学模型的推导非均相动力学模型的推导ABReqSAABBSRRA22AABBRRAABBRR11k a aaKk K a K ak K arK aK aK aK aK aK a 联立以上方程组可得联立以上方程组可得反应速率表达式：反应速率表达式：其中，其中，SABkk K K eqSABSRKk K Kk K 由于，由于，0eE RTkk0ABReqA2AABBRRexp

12、()1kE RTa aaKrK aK aK a因此，也可表示因此，也可表示为为其中，其中，ai 指的是指的是水相中各组分的活度，水相中各组分的活度，iiiax非均相动力学模型的推导非均相动力学模型的推导遵循两种遵循两种ER机理机理的反应速率表达式：的反应速率表达式：0ABReqABBRRexp()1kE RTa aaKrK aK a0ABReqAAARRexp()1kE RTa aaKrK aK a水分子水分子吸附吸附环己烯分子环己烯分子吸附吸附液液平衡计算方法液液平衡计算方法液液平衡计算方法液液平衡计算方法：0iiiixx 10iiiiixnxnn10ix 10ix 分配系数分配系数使用使用

13、UNIFAC基团贡献法基团贡献法计算活度系数：计算活度系数：原始的原始的UNIFAC基团贡献法基团贡献法Gmehling等修正的等修正的UNIFAC基团贡献法基团贡献法Larsen等修正的等修正的UNIFAC基团贡献法基团贡献法原型原型UNIFAC基团贡献法基团贡献法活度系数：活度系数：CRlnlnlniii组合部分活度系数：组合部分活度系数：Cln1 -ln- 51 -lniiiiiiiiqiijjjrr xiijjjqq x( ) iikkrR( ) iikkqQ纯组分纯组分i的体积参数：的体积参数：纯组分纯组分i的面积参数：的面积参数：R( )( )lnlnlniiikkkk 残余部分活

14、度系数：残余部分活度系数：ln1 lnmkmkkmmkmmnnmnQ 基团活度系数：基团活度系数：mmmnnnQ XQ X( )( )jmjjmjnjjnxXx基团基团m的面积分数：的面积分数：基团基团m在混合物中的摩尔分数：在混合物中的摩尔分数：不同基团之间的基团配偶参数：不同基团之间的基团配偶参数：expnmnmaT原型原型UNIFAC基团贡献法基团贡献法-CH2-(1; 2)-CH-(1; 3)-CH=CH-(2; 6)-OH(5; 15)H2O(7; 17)环己烯40100水00001环己醇51010乙二醇20020structural parameters a-CH2-CH-CH=C

15、H-OHH2ORk0.67440.44691.11671.0000.92Qk0.5400.2280.8671.2001.40Larsen等修正等修正UNIFAC基团贡献法基团贡献法活度系数：活度系数：CRlnlnlniiiClnln1-iiiiixx2 32 3i iijjjx rx r组合部分活度系数：组合部分活度系数：0,1,20,30()ln nmnmnmnmTaaTTaTTTT不同基团之间的基团配偶参数：不同基团之间的基团配偶参数：-CH2-(1; 2)-CH-(1; 3)-CH=CH-(2; 6)-OH(4; 12)H2O(6; 14)环己烯40100水00001环己醇51010乙二

16、醇20020Gmehling等修正等修正UNIFAC基团贡献法基团贡献法活度系数：活度系数：CRlnlnlniii组合部分活度系数：组合部分活度系数：不同基团之间的基团配偶参数：不同基团之间的基团配偶参数：Cln1 -ln- 51 -lniiiiiiiiq3 43 4iijjjrrx2expnmnmnmnmabTcTT-CH2-(1; 2)-CH=CH-(2; 6)-OH (p)(5; 14)-OH (s)(5; 81)H2O(7; 16)c-CH2(42; 78)c-CH(42; 79)环己烯0100040水0000100环己醇0001051乙二醇20200003. HZSM-5催化环己烯水

17、合反应动力学催化环己烯水合反应动力学实验方法：实验方法：反应器：反应器：0.5 L 不锈钢高压釜不锈钢高压釜催化剂：催化剂： HZSM-5 (SiO2/Al2O3 = 25, 38, 50, 150)分析方法：分析方法：HP 6890气相色谱分析仪（气相色谱分析仪（FID检测器检测器）PEG-20M毛细管柱毛细管柱面积归一法面积归一法定量分析定量分析操作条件：操作条件：搅拌速率：搅拌速率：5001000 rpm催化剂用量：催化剂用量：10%40% (w/w)反应温度：反应温度：373403 K起始进料比起始进料比(环己烯环己烯/水水)：1:24:1 (V/V)使用前进行预处理使用前进行预处理7

18、73 K下焙烧下焙烧4 h不同硅铝比不同硅铝比HZSM-5的催化活性的催化活性10020030040050067891011 150503825Temperature /C0246810 Yield of cyclohexanol /%SiO2/Al2O3 ratio253850150NH3程序升温脱附曲线程序升温脱附曲线 不同不同SiO2/Al2O3的的HZSM-5的催化活性的催化活性中强酸中心中强酸中心弱酸中弱酸中心心随着随着SiO2/Al2O3比比的升高，结构中的升高，结构中Al原子数量原子数量逐渐降低，两种逐渐降低，两种酸性中心数量酸性中心数量也逐渐减少。也逐渐减少。 SiO2/Al2

19、O3比为比为25的的HZSM-5分子筛催化效果最好，环己醇收率达到了分子筛催化效果最好，环己醇收率达到了9.1% 不同操作条件的影响不同操作条件的影响0501001502000.000.020.040.060.080.10 500 rpm 1000 rpm 1500 rpm Conversion of CyclohexeneTime (min)0501001502000.000.020.040.060.080.10 10% 20% 30% 40% Conversion of CyclohexeneTime (min)搅拌速率和催化剂用量对搅拌速率和催化剂用量对HZSM-5催化环己烯水合反应的影

20、响催化环己烯水合反应的影响 搅拌速率大于搅拌速率大于1000 rpm时，可以认为已经消除时，可以认为已经消除外扩散传质阻力外扩散传质阻力的影响的影响 催化剂用量增加会造成催化剂催化剂用量增加会造成催化剂粉末聚并粉末聚并和和分散不均匀分散不均匀，阻碍反应物和产物的，阻碍反应物和产物的传质扩散传质扩散 不同操作条件的影响不同操作条件的影响0501001502000.00.10.20.30.40.5 org:aq=4 org:aq=2 org:aq=1 org:aq=0.5 Cyclohexanol formed/Reactor volumeTime (min)mols/L0501001502000

21、.000.020.040.060.080.10 373.15 K 383.15 K 393.15 K 403.15 K Conversion of CyclohexeneTime (min)油水两相体积比和反应温度对油水两相体积比和反应温度对HZSM-5催化环己烯水合反应的影响催化环己烯水合反应的影响 随着油水两相体积比增加，环己醇浓度呈现随着油水两相体积比增加，环己醇浓度呈现先上升后下降先上升后下降的趋势，的趋势，最佳油水两相体积比为最佳油水两相体积比为2:1随着反应温度不断升高，环己烯平衡转化率呈现随着反应温度不断升高，环己烯平衡转化率呈现先上升又下降先上升又下降的趋的趋势，最佳反应温度为

22、势，最佳反应温度为393.15 K 放热平衡可逆反应放热平衡可逆反应环己烯的抽提作用环己烯的抽提作用HZSM-5催化环己烯水合反应热力学催化环己烯水合反应热力学222C H O LC H O LC H O LeqC H EHOC H EHOC H EHOaxKaaxxeq1exp 3672.38-11.381KT2.402.442.482.522.56-2.6-2.5-2.4-2.3-2.2-2.1-2.0-1.9 ln(Keq)1000/T (K-1)y = 3.67238 x - 11.38062 R2 = 0.99997rrraexpexpGHSKRTRTRHZSM-5催化环己烯水合反应

23、的催化环己烯水合反应的lnKeq-1/T图图 反应温度升高，反应平衡常数降低，说明反应属于反应温度升高，反应平衡常数降低，说明反应属于放热反应放热反应 HZSM-5催化环己烯水合的反应热为催化环己烯水合的反应热为-30.5 kJ/mol，吉布斯生成自由能计算得到的，吉布斯生成自由能计算得到的反应热是反应热是-30.2 kJ/mol modelrate equation mechanism1pseudo-homogeneous (PH)2Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW)3Eley-Rideal (ER)4Eley-Rideal (ER)2CHE0

24、CHEH OCHOLeq-exp(-R )rkETaaaK2220CHEH OCHOLeqCHE2CHECHEH OH OCHOLCHOLexp(-R )-1kETaaaKrKaKaKa2220C H EHOC H O LeqC H EHOHOC H O LC H O Lexp(-R)-1kETaaaKrKaKa20CHEH OCHOLeqCHECHECHECHOLCHOLexp(-R )-1kETaaaKrKaKaHZSM-5催化环己烯水合反应的反应机理和速率表达式催化环己烯水合反应的反应机理和速率表达式 HZSM-5催化环己烯水合反应动力学催化环己烯水合反应动力学HZSM-5催化环己烯水合

25、反应动力学催化环己烯水合反应动力学modelparametervalueRSS21k0 ( mol/s kg cat)6.54210-49.79610-80.9819E ( kJ/mol)86.372k0 ( mol/s kg cat)12.612.38910-80.9956E ( kJ/mol)78.03KCHE4.806KH2O126.8KCHOL220.13k0 ( mol/s kg cat)1.56210-23.63910-90.9993E ( kJ/mol)77.69KH2O19.95KCHOL146.64k0 ( mol/s kg cat)0.12633.61710-90.9993

26、E ( kJ/mol)77.63KCHE167.8KCHOL1240HZSM-5催化环己烯水合反应动力学模型参数回归结果催化环己烯水合反应动力学模型参数回归结果 拟合效果最拟合效果最差差ER模型优于模型优于LHHW模型模型HZSM-5催化环己烯水合反应机理催化环己烯水合反应机理FT-IR谱图谱图; (a)H-ZSM-5 and that in contact with (b) cyclohexene, (c) water, and (d) cyclohexene + water未发现环己烯的特征峰未发现环己烯的特征峰(2900 cm-1)，表明表明环己烯未发生吸附环己烯未发生吸附3645 cm

27、-1的特征峰属于的特征峰属于HZSM-5骨架中的骨架中的Si(OH)Al基团，基团，c和和d中中峰强度变小，应该是峰强度变小，应该是水分子发生水分子发生吸附吸附的结果的结果 HZSM-5催化环己烯水合反应遵循只考虑催化环己烯水合反应遵循只考虑水分子吸附水分子吸附的的ER机理机理36003000240018001200600abcd % TransmittanceWavenumber (cm-1)HZSM-5催化环己烯水合反应机理催化环己烯水合反应机理T- Cn+H2n+1+ H2OT- H3O+ CnH2n水合反应机理：水合反应机理： 观点观点1：烯烃首先吸附在催化剂酸性中心上形成烯烃首先吸附

28、在催化剂酸性中心上形成正碳离子正碳离子，进而与水分子反应得到醇，进而与水分子反应得到醇 观点观点2：大量水存在时，水分子对于烯烃形成正碳离子有较强的大量水存在时，水分子对于烯烃形成正碳离子有较强的抑制作用抑制作用 ，形成，形成水合氢离子水合氢离子HZSM-5催化环己烯水合反应机理催化环己烯水合反应机理 4. 树脂催化环己烯水合反应动力学树脂催化环己烯水合反应动力学实验方法：实验方法：反应器：反应器：0.5 L 不锈钢高压釜不锈钢高压釜催化剂：催化剂： 离子交换树脂离子交换树脂操作条件：操作条件：搅拌速率：搅拌速率：300900 rpm催化剂用量：催化剂用量：10%40% (w/w)反应温度：反

29、应温度：383413 K起始进料比起始进料比(环己烯环己烯/水水)：1:25:1 (V/V)不同类型树脂催化剂对于环己烯水合反应的影响不同类型树脂催化剂对于环己烯水合反应的影响 C262型型离子交换树脂表现出最好的催化效果，得到环己烯转化率为离子交换树脂表现出最好的催化效果，得到环己烯转化率为8.6% C222型和型和C9330型离子交换树脂几乎没有催化活性，型离子交换树脂几乎没有催化活性，403 K温度下温度下催化剂发生失活催化剂发生失活 内外扩散阻力的排除内外扩散阻力的排除0501001502002500.000.020.040.060.08 300 rpm 500 rpm 700 rpm

30、 900 rpm Conversion of CyclohexeneTime (min)0501001502002500.000.020.040.060.08 d0.85 mm 0.25 mmd0.85 mm d HZSM-5 DMDCS-HZSM-5二甲基二氯硅烷分子比较小，破坏二甲基二氯硅烷分子比较小，破坏了催化剂孔道结构甚至引起了孔道了催化剂孔道结构甚至引起了孔道的阻塞的阻塞 0.00.20.40.60.81.00.040.050.060.070.08 Conversion of CyclohexeneVTMCS (ml/g cat-1)0501001502002500.000.020.

31、040.060.08 hydrophobic HZSM-5 amphiphilic HZSM-5 HZSM-5 (hydrophilic) Conversion of CyclohexeneTime (min)HZSM-5沸石改性对环己烯水合的影响沸石改性对环己烯水合的影响三甲基氯硅烷用量对两亲性三甲基氯硅烷用量对两亲性HZSM-5催化性能的影响催化性能的影响 不同表面性质不同表面性质HZSM-5催化剂的催化性能催化剂的催化性能 最佳的三甲基氯硅烷的用量为最佳的三甲基氯硅烷的用量为0.4 mL/g cat ，过少表面亲油性不够，过多表面会丧失亲水性，过少表面亲油性不够，过多表面会丧失亲水性在反

32、应初期，亲油性在反应初期，亲油性HZSM-5的催化活性没有母体的催化活性没有母体HZSM-5高，反应后期才得到更高，反应后期才得到更高的环己烯转化率高的环己烯转化率0501001502002500.000.020.040.060.08 unpretreated pretreated with C6H10 pretreated with H2O Conversion of CyclohexeneTime (min)0501001502002500.000.020.040.060.08 Conversion of CyclohexeneTime (min) unpretreated pretrea

33、ted with C6H10 pretreated with H2O催化剂预处理对环己烯水合的影响催化剂预处理对环己烯水合的影响不同预处理方式对于水合催化剂催化性能的影响不同预处理方式对于水合催化剂催化性能的影响 HZSM-5resin预处理后催化活性降低，一方面破坏了催化剂结构，一方面会发生副反应预处理后催化活性降低，一方面破坏了催化剂结构，一方面会发生副反应水预处理可以拥有更多的水合氢离子，从而提高催化活性，与文献一致水预处理可以拥有更多的水合氢离子，从而提高催化活性，与文献一致环己烯预处理过程中，发生环己烯二聚反应生成大分子堵塞催化剂孔道环己烯预处理过程中，发生环己烯二聚反应生成大分子堵

34、塞催化剂孔道对于对于HZSM-5对于对于resin催化剂预处理对环己烯水合的影响催化剂预处理对环己烯水合的影响HZSM-5分子筛水预处理条件的优化：分子筛水预处理条件的优化：预处理温度：预处理温度：343423 K预处理搅拌速率：预处理搅拌速率：3001300 rpm预处理时间：预处理时间：0.52 h预处理水量：预处理水量：25 ml/g cat最佳水预处理条件：最佳水预处理条件：预处理温度为预处理温度为388 K，搅拌速率，搅拌速率 为为1000 rpm，预处理时间，预处理时间为为 1 h，预处理使用水量为，预处理使用水量为3 ml/g cat7. 超声作用对环己烯水合的影响超声作用对环己

35、烯水合的影响超声波：超声波：频率高于频率高于20 KHz，方向性好，穿透能力强，方向性好，穿透能力强 超声对于化学反应的超声效应：超声对于化学反应的超声效应：引发新的化学反应引发新的化学反应加速化学反应的进行加速化学反应的进行改变化学反应进行的路径改变化学反应进行的路径对化学反应几乎无影响对化学反应几乎无影响超声波的作用原理：超声波的作用原理： 超声波作用于液体时产生很多小气泡，小气泡破碎时周围的液体突然冲入产生超声波作用于液体时产生很多小气泡，小气泡破碎时周围的液体突然冲入产生高温高压和激波，这为化学反应提供了特殊的局部环境，有利于分子间的相互高温高压和激波，这为化学反应提供了特殊的局部环境

36、，有利于分子间的相互碰撞和聚集碰撞和聚集 超声作用对环己烯水合的影响超声作用对环己烯水合的影响超 声 辐 射 方 向支 架超 声 传 振 杆超 声 换 能 器+ 冷 却 水 套超 声 电 源反 应 釜超声波高压反应器示意图超声波高压反应器示意图 超声传振杆超声传振杆是通过是通过螺钉方式螺钉方式与反应釜底连接的与反应釜底连接的工作频率固定为工作频率固定为202 KHz，功率可通过调节变压器电压在，功率可通过调节变压器电压在01100 W的范围内调节的范围内调节超声处理机超声电源系统超声振动系统高频振动信号源磁化电源匹配系统磁致伸缩换能器超声传振杆处理罐及冷却水套0501001502000.000

37、.020.040.060.08 Conversion of CyclohexeneTime (min) 100 rpm 200 rpm 300 rpm 500 rpm 700 rpm 1000 rpm0501001502000.0000.0040.0080.012 Conversion of CyclohexeneTime (min) 350 W 700 W 900 W 1000 W0501001502000.000.020.040.060.080.10 Conversion of CyclohexeneTime (min) 100 rpm 200 rpm 300 rpm 500 rpm 70

38、0 rpm 1000 rpm0501001502000.000.020.040.060.080.10 Conversion of CyclohexeneTime (min) 350 W 530 W 700 W 900 W 1000 W超声作用对环己烯水合的影响超声作用对环己烯水合的影响无超声作用下搅拌速率对于环己烯水合反应的影响无超声作用下搅拌速率对于环己烯水合反应的影响 无搅拌作用下超声功率对于环己烯水合反应的无搅拌作用下超声功率对于环己烯水合反应的影响影响 一定超声波功率下搅拌速率对于环己烯水合反应的影响一定超声波功率下搅拌速率对于环己烯水合反应的影响 一定搅拌速率下超声功率对于环己烯水合反应的影响一定搅拌速率下超声功率对于环己烯水合反应的影响 Catalyst loading: 10 % (w/w) in the aqueous phase; initial vo