固体催化剂的使用[精选].ppt

固体催化剂的使用 目录 催化作用的定义与基本特征 定义：催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的 标准自由焓的变化。 基本特征：1.催化剂能够加快反应速率 2.催化剂对反应具有选择性 3.催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应 4.催化剂只能改变化学反应的速率 5.催化剂不改变化学平衡 催化剂组成关系图 影响催化剂的活性及选择性 工业催化剂制备 ?制备方法：1.沉淀法2.混合法3.浸渍法4.熔融法5. 离子交换法 1.机械混合法 将两种以上的物质加入混合设备内混合。此法简单易行，例如转化-吸收型脱硫剂的制造,是将活性组分（如二氧化锰、氧化锌、碳酸锌）与少量粘结剂(如氧化镁、氧化钙)的粉料计量连续加入一个可调节转速和倾斜度的转盘中，同时喷入计量的水。粉料滚动混合粘结,形成均匀直径的球体,此球体再经干燥、焙烧即为成品。乙苯脱氢制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化剂,是由氧化铁、铬酸钾等固体粉末混合压片成型、焙烧制成的。利用此法时应重视粉料的粒度和物理性质。 2．沉淀法 此法用于制造要求分散度高并含有一种或多种金属氧化物的催化剂。在制造多组分催化剂时，适宜的沉淀条件对于保证产物组成的均匀性和制造优质催化剂非常重要。通常的方法是在一种或多种金属盐溶液中加入沉淀剂（如碳酸钠、氢氧化钙），经沉淀、洗涤、过滤、干燥、成型、焙烧(或活化)，即得最终产品。如果在沉淀桶内放入不溶物质（如硅藻土），使金属氧化物或碳酸盐附着在此不溶物质上沉淀，则称为附着沉淀法。沉淀法需要高效的过滤洗涤设备，以节约水，避免漏料损失。 3．浸渍法 将具有高孔隙率的载体（如硅藻土、氧化铝、活性炭等）浸入含有一种或多种金属离子的溶液中，保持一定的温度，溶液进入载体的孔隙中。将载体沥干，经干燥、煅烧，载体内表面上即附着一层所需的固态金属氧化物或其盐类。浸渍法可使催化活性组分高度分散,并均匀分布在载体表面上,在催化过程中得到充分利用。制备含贵金属（如铂、金、锇、铱等）的催化剂常用此法，其金属含量通常在 1％以下。制备价格较贵的镍系、钴系催化剂也常用此法，其所用载体多数已成型，故载体的形状即催化剂的形状。另有一种方法是将球状载体装入可调速的转鼓内，然后喷入含活性组分的溶液或浆料，使之浸入载体中，或涂覆于载体表面。 4.熔融法 热熔融法是制备某些催化剂的特殊方法，适用于少数不得不经过熔炼过程的催化剂，为的是借助高温条件将各个组分熔炼称为均匀分布的混合物，配合必要的后续加工，可制得性能优异的催化剂。这类催化剂常有高的强度、活性、热稳定性和很长的使用寿命。主要用于制造氨合成所用的铁催化剂。将精选磁铁矿与有关的原料在高温下熔融、冷却、破碎、筛分，然后在反应器中还原。 5.离子交换法 某些晶体物质（如合成沸石分子筛）的金属阳离子（如Na）可与其他阳离子交换。 将其投入含有其他金属（如稀土族元素和某些贵金属）离子的溶液中，在控制的浓度、温度、pH条件下，使其他金属离子与 Na进行交换。由于离子交换反应发生在交换剂表面，可使贵金属铂、钯等以原子状态分散在有限的交换基团上，从而得到充分利用。此法常用于制备裂化催化剂，如稀土-分子筛催化剂 固体催化剂的填装 ?运输和储藏 催化剂通常是装捅供应的，丙二醇,三乙醇胺,甲醇,乙二醇有金属桶(如co变换催化剂)或纤维板桶(如3Q接触氧化催化剂)包装。用纤维板桶包装时，柄内有一塑料袋，以防止催化剂吸收空气中的水分。而装有催化剂桶的运输应尽可能轻轻搬运，并严禁摔、碰、撞击，以防催化剂破碎。催化剂的贮藏要求防潮、防污染。例如，丙二醇,三乙醇胺,甲醇,乙二醇s02接触氧化使用的钒催化剂，在贮藏过程中不与空气接触则可保存数年，性能不发生变化*催