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Abstract

The catalytic air oxidation of propylene to acrolein over a supported copper oxide catalyst was investigated in a continuous stirred vessel reactor between 375° and 450°C at atmospheric pressure. The effect of temperature, ratio of oxygen to propylene in feed and total feed rate (or contact time) on the conversion of propylene and the yield of acrolein were determined. It was found that with an increase in temperature, ratio of oxygen to propylene and contact time, the yield drops considerably though conversion increases.

A study of the mixing characteristics of the stirred vessel reactor was carried out by following the conversion at various stirrer speeds.

The kinetic data obtained were tested to determine the most probable model by the Hougen-Watson method. The model that satisfactorily correlated the data describes the rate-controlling step as the surface reaction occurring between adsorbed propylene, a vacant site and oxygen in the gas phase. The following Hougen-Watson type rate equation has been proposed

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The constants in the rate equation have been expressed as a function of temperature.

On a étudié l'oxydation catalytique à l'air du propylène en acroléine, en utilisant un catalyseur d'oxyde de cuivre comme support, dans un vaisseau-réacteur soumis à une agitation continue et à la pression atmosphérique entre 375° et 450°C. On a déterminé l'effet de la température, du rapport entre l'oxygène et le propylène dans l'alimentation et de la vitesse de l'alimentation totale (ou durée de contact) sur la transformation du propylène et le rendement d'acroléine obtenu. On a trouvé qu'en augmentant la temperature, le rapport entre l'oxygène et le propylène et le temps de contact, le rendement diminuait considérablement pendant que la transformation augmentait.

On a fait une étude des propriétés du vaisseau-réacteur soumis à l'agitation qui affectent le mélange, en suivant la transformation qui se fait à différentes vitesse de l'agitateur.

On a expérimenté les résultats cinétiques qu'on avait obtenus pour déterminer par la méthode Hougen-Watson quel serait le modèle le plus probable. Le modèle qui a permis d'établir une corrélation satisfaisante entre les données dépeint le réglage de la vitesse comme la réaction superficielle qui se produit entre le propylène adsorbé, un emplacement libre et l'oxygène dans la phase gazeuse. On a propose l'équation suivante de vitesse de genre Hougen-Watson

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On a exprimé les constantes, dans l'équation de vitesse, en fonction de la température.