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허정림,이현구,나상천 한국화학공학회 1978 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.16 No.2
α-알루미나를 담체로 하여 함침법으로 은촉매를 제조하고, 공기를 산화제로 에틸렌을 산화하여 산화에틸렌을 제조하였다. 연속식 반응장치를 이용하여 여러가지 반응조건에서 에틸렌의 전환률과 산화에틸렌으로의 선택도를 측정하였다. 촉매로는 20∼40 mesh의 분발형 촉매와 직경이 1/4 inch 되는 입자형 촉매를 각각 사용하였다. 이들 촉매의 선택도는 60∼70%에 달하였으며 입자형 촉매가 분말형 촉매에 비하여 더 높은 선택도를 나타내었다. 산화에틸렌의 생성속도는 반응온도가 230℃, 반응혼합물중 에틸렌의 함량이 7.2mole%, 또 반응혼합물의 공급유량이 300 ㎖/min 일 때, 1.2×10^(-3)mole/hr-gm catalyst로 제일 높았다. 조촉매로서 바륨이 첨가되었을 때, 촉매의 선택도는 어느 정도 개선되었으나 에틸렌의 전환률이 저하되는 경향을 나타내었다. 한편 촉매입자의 내부에 은과 바륨이 분산되어 있는 상처를 금속현미경으로 관찰하여 검토하였다. Silver catalyst was prepared with α-alumina support by the impregnation method and used to produce ethylene oxide by oxidation of ethylene with air. A continuous flow reactor system was set up to investigate the activity as well as the selectivity of the catalyst under various reaction conditions. Both the catalyst in powder form (20-40 mesh) and that in pellet form (1/4 in. in diameter) were tested. While both catalysts obtained a selectivity ranging from 60 to 70%, the catalyst in pellet form exhibited a better performance. Within the range of experimental conditions, the production rate of ethylene oxide reached the highest value, 1.2×10^(-3) mole/hr-gm catalyst, when the reaction mixture containing 7.2 mole% ethylene was supplied at a rate of 300 ㎖/min and the reaction temperature was maintained at 230℃. Barium added as a promoter improved the selectivity to some extent, although there resulted in a significant decrease in the total conversion of ethylene. Dispersions of silver and barium inside the catalyst particle were examined by utilizing a metallurgical microscope.
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