촉매및반응기설계-벤젠의 수소화 반응의

소개

촉매 실험인 알루미나를 담체로 한 pt 촉매상에서 벤젠의 수소화 반응의 반응차수 반응속도 상수 및 활성화 에너지 구하는 실험입니다~~

목차

1.서론 ………3
2.이론 ………3
2-1 벤젠의 수소화에 의한 사이클로 헥산 제조 공정 …3
2-2 미분 촉매 반응기 ………3
2-3 GC에 의한 농도분석 ………7
3. 실험방법 및 장치………9
3-1 실험장치………9
3-2 실험방법………10
3-3 GC 분석 ………11
4. 실험결과 및 토의………11
5. 결론………15
■ 참고문헌………16

본문내용

. 서론
실험을 통해 미분반응기를 사용하여 알루미나를 담체로 한 pt 촉매상에서 벤젠의 수소화 반응의 반응차수 반응속도 상수 및 활성화 에너지를 GC의 데이터를 이용해 구할수 있다.
2. 이론
2-1 벤젠의 수소화에 의한 사이클로 헥산 제조 공정
촉매의 Classification중 수소화(Hydrogenation)와 탈수소화(Dehydrogenation) 반응은 반응시 수소가 발생하는 반응으로 수소화는 낮은 온도, 탈수소화는 높은 온도에서 일어난다. 금속-수소간의 결합의 세기는 비어있는 d-orbital이 많을수록 증가하며 이것은 금속의 종류에따라 세기의정도가 다르다. Co, Ni, Os,Pt 등의 금속은 결합정도가 좋은 금속이고, V, Cr, Nb, Mo, Ta 등은 촉매와 강하게 흡착하기 때문에 좋지 않다. , , 는 아주 좋은 금속이다.
나일론의 원료로 사용되는 사이클로 헥산을 제조하기 위한 벤젠수소화 반응은 방향족 화합물의 수소화 반응 중 가장 대표적인 것으로 보통 8족 금속을 촉매로 하여 진행된다.
현재 거의 대부분의 고순도 사이클로 헥산은 벤젠수소화 공정으로 제조되며, 납사의 증류에 의한 생산은 극히 소량이다. 생산된 제품의 순도는 원료로 사용된 벤젠의 순도에 의해 좌우되며, 미 반응된 벤젠의 제거 및 부반응을 얼마나 효율적으로 억제하느냐에 달려있다.
벤젠의 수소화는 액상 또는 기상에서 촉매에 의해 이루어지며, 이 때 사용되는 촉매들은 주로 니켈, 팔라듐, 백금과 같은 8족 금속들이다. 벤젠의 수소화 반응은 생성물이 사이클로 헥산이므로 촉매의 선택도에 대한 요구는 크지 않으나, 심한 발열반응이므로 발생된 열을 효과적으로 제거 또는 조절하여 반응온도가 심하게 상승하지 않도록 하여야 한다. 온도가 260℃ 이상이 되면 열역학적 평형관계에 의해 미 반응 벤젠의 함량이 상승하며 이 경우 벤젠과 사이클로 헥산의 분리가 어렵기 때문에 큰 문제가 된다.
반응식

참고자료

· - FOGLER “화학반응공학” 2th 희중당.(1989) 201～203 P.
· - 기기분석교재연구회 “대학기기분석” 자유아카데미(2001) 683～684 P. - 박면용외 기기분석의 원리와 응용 5‘th 녹문당(2000) 301～302 P.
· - Octave Levenspiel, 화학반응공학 2000, (주)사이텍 미디어, p.3～6, p.461～478
· - 시료조사 벤 젠 : http://100.naver.com/100.nhn?docid=96704
· 시클로헥산 : http://www.lgchem.co.kr/news/addition/dictionary_view.jsp?
· idx=1835&search=E&p_init_word=C&img=