工業(yè)催化原理catalysisinindustrialprocesses-資料下載頁(yè)
2025-10-02 18:37本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】基礎(chǔ)知識(shí)參考書：結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)。催化劑表征用參考書：譜學(xué)原理、催化研究方法。催化劑的銷售額在100-200億美元。劑相關(guān)的工藝設(shè)備銷售收入可達(dá)數(shù)千億美元。工專利的絕大部分。催化劑是一種可以改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速度物質(zhì)。催化作用是指催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的效應(yīng)。作條件往往會(huì)有很大差別，催化反應(yīng)相對(duì)常規(guī)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件溫和得多，元素周期律把元素分為主族元素(Ａ)和副族元素(Ｂ)。劑的主族元素多以化合物形式存在。主族元素的氧化物、氫氧化物、鹵化物、含氧酸及氫化物等由于。而副族元素?zé)o論是金屬單質(zhì)還是化合物，由于在反應(yīng)中容易得失。電子，主要用做氧化還原型催化劑。特別是第Ⅷ過(guò)渡族金屬元素
【正文】 化劑的穩(wěn)定性 化學(xué)穩(wěn)定性 耐熱穩(wěn)定性 抗毒穩(wěn)定性 機(jī)械穩(wěn)定性 ?工業(yè)催化劑是指具有工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際意義，可以用于大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程的催化劑。 ?一種好的工業(yè)催化劑應(yīng)具有 適宜的活性 、 高選擇性 和 長(zhǎng)壽命 。 ?工業(yè)催化劑的活性、選擇性和壽命除決定于催化劑的組成結(jié)構(gòu)外，與 操作條件也有很大關(guān)系 。這些條件包括原料的純度、生產(chǎn)負(fù)荷、操作溫度和壓力等。 ?因此，在選擇或研制催化劑時(shí)要充分考慮到操作條件的影響，并選擇適宜的配套裝置和工藝流程。此外， 催化劑的價(jià)格 也是要考慮的。 催化作用的特征 1 催化反應(yīng)和催化劑的分類 2 固體催化劑的組成與結(jié)構(gòu) 3 催化劑的反應(yīng)性性能及對(duì)工業(yè)催化劑的要求 4 多相催化反應(yīng)體系的分析 5 外擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散 外擴(kuò)散 內(nèi)擴(kuò)散 反應(yīng)物分子從顆粒外表面擴(kuò)散進(jìn)入到顆?？紫秲?nèi)部，或者產(chǎn)物分子從孔隙內(nèi)部擴(kuò)散到顆粒外表面的過(guò)程，稱為內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程。 反應(yīng)物分子從流體體相通過(guò)附在氣、固邊界層的靜止氣膜（或液膜）達(dá)到顆粒外表面，或者產(chǎn)物分子從顆粒外表面通過(guò)靜止層進(jìn)入流體體相的過(guò)程，稱為外擴(kuò)散過(guò)程。 外擴(kuò)散 阻力：氣固（或液固）邊界的靜止層 消除方法：提高空速 內(nèi)擴(kuò)散 阻力：催化劑顆?？障秲?nèi)經(jīng)和長(zhǎng)度 消除方法：減小催化劑顆粒大小，增大催化劑空隙直徑 為充分發(fā)揮催化劑作用，應(yīng)盡量消除擴(kuò)散過(guò)程的影響 4 3 2 1 反應(yīng)物化學(xué)吸附生成活性中間物 活性中間物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物 吸附的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)脫附得到產(chǎn)物 催化劑得以復(fù)原 活性中間物種的形成 活性中間體 ?吸附作用 催化循環(huán)的建立 4 3 2 1 反應(yīng)物化學(xué)吸附生成活性中間物 活性中間物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)物 吸附的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)脫附得到產(chǎn)物 催化劑得以復(fù)原 吸附不能 太強(qiáng) 吸附不能 太弱 催化劑始態(tài)終態(tài)不改變：存在催化循環(huán) 催化循環(huán)圖 C uC u OH 2 OH 21 / 2 O 212E催E均A + B + KA BA KA K + BA B KA B + K反 應(yīng) 進(jìn) 程位 能 化學(xué)反應(yīng)控制 催化反應(yīng)若為動(dòng)力學(xué)控制時(shí)，從改善催化劑組成和微觀結(jié)構(gòu)入手，可以有效地提高催化效率。動(dòng)力學(xué)控制對(duì)反應(yīng)操作條件也十分敏感。特別是反應(yīng)溫度和壓力對(duì)催化反應(yīng)的影響比對(duì)擴(kuò)散過(guò)程的影響大的多。 擴(kuò)散控制 當(dāng)催化反應(yīng)為擴(kuò)散控制時(shí)，催化劑的活性無(wú)法充分顯示出來(lái)，既使改變催化劑的組成和微觀結(jié)構(gòu)，也難以改變催化過(guò)程的效率。只有改變操作條件或改善催化劑的顆粒大小和微孔構(gòu)造，才能提高催化效率。 控制步驟
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