63化工生產(chǎn)能否做到又快又多-資料下載頁
2025-06-22 18:05本頁面
【正文】 催化劑在穩(wěn)定活性期間，往往因接觸少量的雜質而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現(xiàn)象稱為催化劑的中毒。一般認為是由于催化劑表面的活性中心被雜質占據(jù)而引起中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。例如，對于合成氨反應中的鐵催化劑，OCO、CO2和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時，催化劑的活性又能恢復，因此這種中毒是暫時性中毒。相反，含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒后，往往完全失去活性，這時即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復。催化劑中毒會嚴重影響生產(chǎn)的正常進行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把反應物原料加以凈化，以除去毒物，這樣就要增加設備，提高成本。因此，研制具有較強抗毒能力的新型催化劑，是一個重要的課題。⑷ 化學模擬生物固氮的研究目前，化學模擬生物固氮的重要研究課題之一，是固氮酶活性中心結構的研究。固氮酶由鐵蛋白和鉬鐵蛋白這兩種含過渡金屬的蛋白質組合而成。鐵蛋白主要起著電子傳遞輸送的作用，而含二個鉬原子和二三十個鐵和硫原子的鉬鐵蛋白是絡合N2或其他反應物（底物）分子，并進行反應的活性中心所在之處。關于活性中心的結構有多種看法，目前尚無定論。從各種底物結合物活化和還原加氫試驗來看，含雙鉬核的活性中心較為合理。我國有兩個研究組于1973—1974年間，不約而同地提出了含鉬鐵的三核、四核活性中心模型，能較好地解釋固氮酶的一系列性能，但其結構細節(jié)還有待根據(jù)新的實驗結果精確化。國際上有關的研究成果認為，溫和條件下的固氮作用一般包含以下三個環(huán)節(jié)：①絡合過程。它是用某些過渡金屬的有機絡合物去絡合N2，使它的化學鍵削弱；②還原過程。它是用化學還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡合的N2，來拆開N2中的N≡N鍵；③加氫過程。它是提供H+來和負價的N結合，生成NH3。目前，化學模擬生物固氮工作的一個主要困難是，N2絡合了但基本上沒有活化，或絡合活化了，但活化得很不夠。所以，穩(wěn)定的雙氮基絡合物一般在溫和條件下通過化學還原劑的作用只能析出N2，從不穩(wěn)定的雙氮絡合物還原制出的NH3的量相當微少。因此迫切需要從理論上深入分析，以便找出突破的途徑。固氮酶的生物化學和化學模擬工作已取得一定的進展，這必將有力地推動絡合催化的研究，特別是對尋找催化效率高的合成氨催化劑，將是一個有力的促進。六．教學反思化學反應速率和勒夏特列原理向來是化學基本理論教學中的重要內容，如何應用原理解決化工生產(chǎn)中的實際問題，并使學生了解選擇化工生產(chǎn)條件的思路和依據(jù)，便是這節(jié)課的主要目的。本節(jié)課的設計，試圖為學生提供自主學習的時間和空間，體現(xiàn)在：讓學生有充分時間閱讀、分析、思考，有足夠的時間討論解決問題的方案；在學生充分思考的基礎上，對有難度的問題及時分解，為學生設置階梯，使其順利作答。這樣，使得學生在思考與討論中，不斷利用已有知識解決現(xiàn)有問題，從而加深對所學理論的理解。本節(jié)課涉及的是化工生產(chǎn)的問題，對此，教師可能也比較陌生。如果學生善于質疑的話，在本課中可能會提出不少令教師也難以回答的問題，故教師應有思想準備，課前認真查閱資料，對制硫酸和合成氨的生產(chǎn)過程做到了然于胸。此外，教師也可讓學生動手查閱資料，課上交流討論。9 / 9
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