초록 ▼

HZSM-5 촉매를 합성하고 붕소와 인을 함침시켜 B/HZSM-5와 P/HZSM-5 촉매를 제조하였다. 여러가지 온도에서 자일렌 이성질화 반응에 대한 반응경로를 실험적으로 결정하였으며 Wei-Prater 방법을 사용하여 이와 관련된 상대 속도상수들을 결정하였다. 또한 자일렌 이성질체들의 확산계수를 실험적으로 결정하였다. 톨루엔 알킬화 반응을 위한 충전층 촉매 반응기에 대하여 촉매입자내의 반응계를 확산-표면 반응계로 나타내어 수식모델을 설정하였다. 이 모델에 대한 수치해의 결과와 실험 결과를 비교, 분석함으로써 모델의 적합성을

HZSM-5 촉매를 합성하고 붕소와 인을 함침시켜 B/HZSM-5와 P/HZSM-5 촉매를 제조하였다. 여러가지 온도에서 자일렌 이성질화 반응에 대한 반응경로를 실험적으로 결정하였으며 Wei-Prater 방법을 사용하여 이와 관련된 상대 속도상수들을 결정하였다. 또한 자일렌 이성질체들의 확산계수를 실험적으로 결정하였다. 톨루엔 알킬화 반응을 위한 충전층 촉매 반응기에 대하여 촉매입자내의 반응계를 확산-표면 반응계로 나타내어 수식모델을 설정하였다. 이 모델에 대한 수치해의 결과와 실험 결과를 비교, 분석함으로써 모델의 적합성을 검토하였다. 모델해석을 통하여 촉매 입자내의 자일렌 분포를 계산할 수 있었으며 이로부터 p-자일렌의 선택도가 어떻게 증가되는가를 검토할 수 있었다.

Abstract ▼

HZSM-5 was prepared and then modified by the impregnation each of boron and phosphorous. The reaction paths for the xylene isomerization reaction were determined experimentally at various temperatures and the Wei-prater method was applied to determined the relative reaction rate constants involved.

HZSM-5 was prepared and then modified by the impregnation each of boron and phosphorous. The reaction paths for the xylene isomerization reaction were determined experimentally at various temperatures and the Wei-prater method was applied to determined the relative reaction rate constants involved. Also determined were the effective diffusivities of xylene isomers. Mathematical model considered on taking into account the intraparticle diffusion and the suface reaction were established for the packedbed catalytic reactor for toluene alkylation. The results of model analysis were in good agreement with the experimental results and this proves the validity of models proposed. The model analysis enabled us to predict the xylene distribution within the catalyst particle, which in turn clearly elucidated how the p-xylene selectivity was enhanced.

목차 Contents

• 1. 서론...8
• 2. 수학적 모델 및 수식전개...11
• 2.1 상대 속도 상수 결정...11
• 2.2 반응 경로 결정...14
• 2.3 확산 계수 결정...15
• 2.4 톨루엔 알킬화 반응계에서의 농도 결정...16
• 3. 실험...20
• 3.1 촉매의 제조...20
• 3.2 흡착 실험...20
• 3.3 반응 실험...21
• 4. 결과 및 검토...24
• 4.1 반응 경로...24
• 4.2 상대 속도 상수...24
• 4.3 확산 계수...29
• 4.4 톨루엔 알킬화 반응에 대한 농도 분포...31
• 5. 결론...41
• 6. 인용문헌...42
• 7. 논문 발표 실적 또는 계획...44
• 8. 학위 배출 실적...45