工业催化原理及相关应用 3.ppt

材料与化学工程学院 刘兴勇 ;产品;1. 催化剂的作用 2. 催化剂市场 3. 催化技术研究和应用内容 4. 催化剂的基本特征和 催化作用 5. 催化作用的分类 6. 催化剂的组成 7. 多相催化反应过程 8. 催化剂的一般制备方法 9. 工业用催化剂 10. 催化剂的成型 11. 固体催化剂制备方法进展 12. 催化剂微观结构与性能的表征 13.闵恩泽院士：中国催化剂之父;1. 催化剂的作用;;;2.催化剂市场;2.催化剂市场;3.催化技术研究和应用内容;催化剂的基本特征;催化作用与化学平衡。 化学平衡是由热力学决定的，与催化剂的存在与否无关。;选择性（selectivity）：反应物沿某一途径进行的程度， 与沿其它途径进行反应的程度的 比较。;催化剂的基本特征 ;催化作用的一般原理 催化作用是通过加入催化剂, 实现低活化能的化学反应途径, 从而加速化学反应。;5.催化作用的分类 以物相分类 (1)多相催化反应(Heterogeneous catalysis): 催化剂与反应物处于不同物相时发生的催化。多用于化学工业。 (2)均相催化反应(Homogeneous catalysis)：催化剂与反应物处于相同的物相。多指溶液中有机金属化合物催化剂的催化作用。 (3)酶催化(Enzymes catalysis)：是由组成十分复杂的蛋白质为催化剂的反应。反应条件温和，活性和选择性非常高。;催化剂的功能与分类;船 舶 领 域;6.催化剂的组成 (1) 活性组分：催化剂的主要成分。单一或多种成分构成。 (2) 载体：催化剂活性成分的分散剂、粘合物或支撑物。 (3) 助催化剂：加到催化剂中的少量物质，是催化剂的辅助成分，本身没有活性或活性很小，但可以提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。;7.多相催化反应过程;其主要类型有;7.2.多相催化反应的步骤;(2) 反应物由外表面向催化剂内表面扩散；;(6) 产物从内表面向外表面扩散；; 在稳态下，以上七步速率相等，速率大小受阻力最大的慢步骤控制。若能减少慢步骤的阻力,就能加快整个过程的速率。在计算中，为了简化，总是假设其中一步为控制步骤，其它步骤都很快，随时能保持平衡。 ;（2）外扩散控制 — 若反应在高温高压下进行，催化剂颗粒小，孔径大，???性也很高，但气体流速小，则表面过程与内扩散都较快，所以反应为外扩散控制。解决方法为加大气体流速，消除外扩散控制。如在 230°C，7.6 MPa下的丙烯聚合反应，750 ~ 900 °C 时氨的氧化反应，当有适当催化剂时，都是外扩散控制 ;8.催化剂的一般制备方法;沉淀法;单组分沉淀法;共沉淀法;均匀沉淀法;导晶沉淀法;沉淀时金属盐类的选择;沉淀时沉淀剂的选择;沉淀形成影响因素;沉淀的陈化和洗涤;沉淀的干燥焙烧活化;;浸渍法;浸渍法的原理;浸渍法的优点;过量浸渍法;等体积浸渍法;多次浸渍法;浸渍沉淀法;浸渍法实例;浸渍法（多次浸渍）实例;混合法;湿混法;干混法;离子交换法;分子筛上的离子交换;分子筛上的离子交换;9.工业用催化剂;固定床用催化剂;移动床用催化剂;流化床用催化剂;悬浮床用催化剂;10.催化剂的成型;压片工艺特点;催化剂的成型——挤条工艺;;;;;;;;;;;;;;;;;;挤条工艺特点;催化剂的成型——喷雾工艺;喷雾工艺的特点;催化剂的成型——滚球工艺;滚球工艺特点;11.固体催化剂制备方法进展; 12. 催化剂微观结构与性能的表征;;;;;;;13.闵恩泽院士：中国催化剂之父、 石油化工催化剂专家。中国科学院院士、中国工程院院士。2007年国家最高科学技术奖。1924.2.8生。石油化工催化剂专家。四川成都人。1946年中央大学化工系毕业。1951年获美国俄亥俄州立大学博士学位。闵恩泽院士主要从事石油炼制催化剂制造技术领域研究，是我国炼油催化应用科学的奠基者，石油化工技术自主创新的先行者，绿色化学的开拓者。20世纪60年代初，他参加并指导完成了移动床催化裂化小球硅铝催化剂，流化床催化裂化微球硅铝催化剂，铂重整催化剂和固定床烯烃叠合磷酸硅藻土催化剂制备技术的消化吸收再创新和产业化，打破了国外技术封锁，满足了国家急需。 　　; 谢谢！