关键词:
分子筛
流态化
粒径分布
磨损机制
磨损模型
摘要:
低碳烷烃芳构化反应是煤炭资源清洁利用的标志性技术,但催化剂磨损会降低其反应效率,影响产物质量。因此在不同温度下以0.3 m/s空气流速对不同初始粒径的催化剂颗粒进行16 h流化磨损,分析环境温度对颗粒磨损特性的影响,结合颗粒形貌与粒径变化解释磨损机制与初始粒径间的关系。结果表明:磨损率与环境温度成正比,与初始粒径成反比,当环境温度升高至600℃,颗粒组分结构发生变化,累积磨损率由15%提高至25%;当初始粒度从100μm提高至150μm,累计磨损率降低接近10%。结合粒径分布变化,证明小颗粒磨损以表面剥层为主,大颗粒磨损以体相断裂为主。根据磨损速率与磨损机制的变化可将磨损行为分为高速阶段、减速阶段和匀速阶段,磨损速率在高速阶段达到峰值,催化剂主要发生裂纹增殖与表面剥层,体相断裂仅在减速阶段与表面剥层共同主导磨损。以上研究表明,降低反应温度与增大颗粒粒径均能减少颗粒磨损率,同时以温度与初始粒径为参数建立了磨损模型,有助于预测颗粒磨损进程。