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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,第五章催化劑與催化動力學基礎,5.1催化劑,5.2催化劑的物理特性,5.3氣-固相催化反應動力學,54非催化氣-固相反應動力學,51催化劑,51.1概述,(1)氣-固相反應,與前面所介紹的均相反應過程不同,多相系統的特征是系統中同時,存在兩個或兩個以上的相態。多相系統中的反應可概括為三種基,本類型,在兩相界面處進行反應,如所有氣固相反應,在一個相內進行反應,如大多數氣液反應,進行反應的相叫,做反應相,在兩個相內同時發生反應,如某些液液反應。,氣固相反應就是系統中同時存在氣固兩相的化學反應過程,(2)催化
2、劑,氣固相反應中最重要的就是氣固相催化反應。在現,代石油化工和化學工業中幾乎有80%的化學反應過程,都屬于催化反應過程;自然界中,尤其是生物體內發,生的化學反應也大都與催化反應有關。催化反應過程,的共同特征就是均必需有催化劑存在。,催化劑的定義,催化劑是指能加速化學反應趨于平衡,而本身在反應前,后其組成及量均不發生變化的物質(觸媒),(3)催化作用的特征,催化劑能加速化學反應,但不能改變化學平衡。,只能縮短到達平衡的時間,而不能改變平衡的組,成。改變的是途經、活化能。平衡常數Kp=k/k2,不變,所以,催化劑在加速正反應的同時總是以,同樣的倍數加速逆反應,催化反應具有良好的選擇性,(4)催化科
3、學的應用與發展,促進國民經濟發展催化科學是應用學科,其成果可直接轉化,為生產力,提高生產效率、創制新物質、簡化工藝流程、開辟,新型化學工業,因而帶來了巨大的經濟效益。對國民經濟的發,展作用巨大,催化劑研究競爭激烈,催化劑品種更新快,商品化迅速。為了,在經濟競爭中取勝,各國各企業不斷研制和使用新型高效催化,劑,而且互相保密?，F在世界上每年申請催化劑專利達上萬種,很多在12年后就從實驗室走向市場,產生效益,(5)催化劑的分類,固體催化劑按其導電性能可分為,一般包括金屬(良導體);,金屬氧化物和硫化物(半導體),鹽類或酸性催化劑(其中以絕緣體較,多)等幾種類型。,它們分別對不同種類的反應起到催化作用
4、。,512催化劑的制備,各種不同的催化劑,有各種不同的制備方法,大體上講,有以下幾類,混合法即將催化劑的各個組份作成漿狀,經過充分,的混合(如在混煉機中)后成型干燥而得,如乙苯脫氫催,化劑。,浸漬法即將高比表面的載體在催化劑的水溶液中浸,漬,使有效組分吸附在載體上。如氯乙烯的催化劑就,是活性炭浸漬氯化汞的水溶液而制得的。有時要采用,多次浸漬的辦法。,沉淀法或共沉淀法即在充分攪拌的條件下,向催化劑的鹽類溶液中加入沉淀劑或載體而得,到,共凝膠法把兩種溶液混合而生成凝膠經成,型、過濾,水洗,干燥等而得到。,噴涂法及滾涂法將催化劑活性組份噴涂或,滾涂于裁體上而成。,溶蝕法如加氫、脫氫用的著名催化劑骨架,鎳,熱熔法即將主催化劑及助催化劑組份放在,電爐內熔融后.再把它冷卻和粉碎到需要的尺,寸,如合成氨用的熔鐵催化劑。,此外還有熱解法(如將草酸鎳加熱分解成高活性,的鎳催化劑等等催化劑的制備方法,5.1.3催化劑的性能,工業催化劑所必備的三個主要條件,活性好,催化劑的活性指的是催化劑對原料的轉化能力。它,主要取決于兩個方面:組成和制作過程。,選擇性高,壽命長,催化劑的壽命指的是催化劑正常使用的時間。影響,其壽命(失活)的主要因素有:催化劑的熱穩定性、,抗毒性和機械穩定性。,
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