工业用催化剂的成型与活化.pptVIP

工业用催化剂的成型与活化 化工1001闵政 固定床用催化剂 催化剂的强度、粒度范围较大 形状不一的粒状催化剂易造成气流分布不均 颗粒尺寸过小会加大气流阻力，且成型困难 移动床用催化剂 机械强度要求高（催化剂需要不断移动） 形状为无角的小球（直径3-4mm或更大） 流化床用催化剂 催化剂必须有良好的流动性能 微球颗粒直径为20-150μm 悬浮床用催化剂 催化剂颗粒在液体中容易悬浮，循环流动 微米至毫米级的球型颗粒 反应器中需要一定尺寸和形状的催化剂颗粒（球型、条型、微球型、蜂窝型等) 颗粒形状影响到催化剂的活性、选择性、强度、阻力、传热 催化剂的成型——压片工艺 颗粒形状一致、大小均匀、表面光滑、强度高 适用于固定床反应器 缺点，生产能力的低，设备复杂 催化剂的成型——挤条工艺 塑性好的物料（铝胶等），或粉状物加了粘结剂后可挤条成型 强度低（可烧结性强） 催化剂的成型——喷雾工艺 用雾化器将溶液分散为雾状液滴，在热风中干燥而获得微球型催化剂 流化床催化剂大多用该法 催化剂的成型——滚球工艺(转动成型) 适用于球型催化剂的成型 粒度均匀，形状规则 机械强度不高，表面粗糙 Thank you ! * 催化剂床层 催化剂颗粒 反应气 压片模具 原料粉末 影响因子： 比表面和孔结构变化 成型压力提高，比表面积变小，然后有所回升（压力更高时可使颗粒破碎） 压力提高，平均孔径和总孔体积降低，孔分布平均化 挤条模具 原料粉末 粉末细，粘结剂量多，易挤条成型 但粘结剂量多，干燥后收缩，形状难保持 粗粉 细粉 热风 浆液罐 雾化器 旋风 分离 颗粒直径、粒度分布好调(选不同雾化器) 干燥后不需粉碎，缩短了流程 将原料溶液分为两路，按一定的流速比例打入低压（几千克力／厘米）喷头，在喷头内迅速混合并形成溶胶，离开喷头后以小液滴状态分散在温热的轻油或变压器油柱中，几秒内凝结成水凝胶，成品呈微球或小球状，微球粒度70～800微米，小球粒度2～5毫米。 喷雾成型和油柱成型所得的产品，形状规则，表面光滑，机械强度良好。 催化剂的成型——油柱成型? 粉末细，成型后机械强度高，但成球困难 加入粘合剂（水），量少成球时间长，量大时造成多胞，难成球 加大转盘转数和倾斜度，粒度下降；转盘深，粒度大 在催化剂制备过程中，成型或干燥后的产物，通常还是以氢氧化物、氧化物、硝酸盐、碳酸盐或铵盐等形式存在，既不是催化剂所需要的化学状态，也尚未具备较为合适的物理结构，对反应不能起催化作用，处在钝化状态。 当把它们进一步煅烧分解或脱水、还原、氧化、硫化、羟基化，使之具备一定性质和数量的活性中心后，便转变为活泼态催化剂。这类处理过程称为催化剂的活化。 煅烧? 有的钝态催化剂只经过煅烧处理便具有催化活性。例如，对于一些氧化物催化剂，煅烧就是活化。 有的催化剂（如金属催化剂），煅烧后还要进一步还原。 煅烧处理的目的大致可以归纳如下： ①通过物料的热分解，除去化学结合水和挥发性物质（如二氧化碳、二氧化氮、氨等），使之转变为所需的化学成分； ②通过固态反应、互溶、再结晶，获得一定的晶型、微晶粒度、孔径和比表面等； ③使微晶适当烧结，提高产品的机械强度。 　 还原? 煅烧过的催化剂，相当多数以高价的氧化物形式存在，尚未具备催化活性，必须用氢气或其他还原性物质还原成为活泼的金属或低价氧化物。 催化剂的还原通常在反应器内进行，有的催化剂要求在专用设备内预先还原，并轻度钝化以便保存。这类预还原催化剂，使用时稍加活化，就能投入生产。 *