催化剂的活性及其影响因素
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※反应岗位试题1.反应岗位的三大平衡?答:物料平衡、热平衡、压力平衡2.什么是催化剂?答:催化剂是指在反应过程中某物质参加化学反应,而且有选择性的促进某些反应,但在反应终了时,最终产品中不含有这种物质组分,同时物质本身也没有起变化,那么该物质即为催化剂。
3.炉水的控制指标有哪些?答:⑴碱度mgu/l≦14 ⑵氯根mg/l≦620⑶PH值≧7 ⑷总溶固﹤30004.辅助燃烧室一次风和二次风的作用?答:一次风进入炉膛,提供燃料燃烧所需要的氧;二次风进入筒体夹层,起冷却作用,防止钢板超温。
5.本装置反再系统的联锁自保有几个?答:有三个:主风自保、两器差压自保、进料自保。
6.临界喷嘴的作用?答:用来控制三旋料腿的下流烟气流量,以保证三旋的分离效率。
7.什么是催化剂的热崩?和什么因素有关?答:水碰到高温催化剂迅速汽化,而使催化剂颗粒崩裂的现象叫催化剂的热崩。
它主要和再生温度,补入再生器中的新鲜剂含水量,反再系统蒸汽含水量等有关。
8.原料雾化蒸汽的作用是什么?答:⑴使油气和催化剂混合均匀;⑵降低油气分压,避免催化剂迅速结焦;⑶一旦原料中断,可防止喷嘴堵塞。
9.沉降器汽提段汽提蒸汽的作用是什么?答:将催化剂颗粒之间和颗粒的空隙内充满的油气置换出来,以减少焦炭产率,提高油品产率。
10.再生器内旋风分离器作用?翼阀及料腿的作用?答:(1)旋风分离器的作用是回收烟气中催化剂细粉;(2)翼阀是为了保证料腿内有一定的料柱高度,防催化剂倒窜;(3)料腿是输送旋分器分离下来的催化剂粉尘,并起密封作用。
11.余锅切除后,蒸汽带水对反应岗位有何影响?答:影响:⑴蒸汽温度下降⑵雾化蒸汽量、汽提蒸汽量和压力波动⑶反应压力上升温度波动⑷影响斜管流化质量。
处理:⑴加强蒸汽排凝并适当降低反应蒸汽用量⑵控制好反应压力和温度⑶提高中压蒸汽系统压力减少带水(4)带水严重可降量处理。
12.本装置设立轻待生接力管作用是什么?答:利用轻油沉降器待生剂相对较低的温度和较高剩余活性,将其返回重油提升管底部与再生剂混合,降低油剂瞬间接触温度,提高剂油比以降低干气与焦炭的产率,提高总液收,改善产品分布。
克劳斯催化剂活性影响因素的分析刘林【摘要】目前,国内外生产的原油以高硫低蜡为主,随着原油深加工、低硫油品的生产需求增多和SO2排放法规的日趋严格,要求硫磺回收装置必须保证较高的硫转化率.影响克劳斯硫磺回收转化率的主要因素是制硫催化剂的活性.从催化剂的性能、物理因素、化学因素和物质沉积四个方面分析说明了造成催化剂活性降低的机理.操作方面的优化措施有:根据硫的露点温度,两级反应器床层操作温度应分别控制在280~350℃和210 ~240℃;调节气风比,使H2S与SO2的摩尔比值在2左右;最重要的是,在催化剂的有效使用期间,尽量避免开停工操作,因为停工吹扫过程会造成硫沉积和炭沉积,停工前催化剂的钝化过程和开工前催化剂的硫化过程会极大地损坏催化剂,甚至会由于操作不当使部分催化剂永久失活.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2016(046)011【总页数】4页(P49-52)【关键词】催化剂;活性;孔结构;硫酸盐化;硫沉积;炭沉积;转化率【作者】刘林【作者单位】中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司,黑龙江省大庆市163711【正文语种】中文目前,国内外原油以高硫低蜡为主,随着原油深加工、低硫油品生产需求的增多和SO2排放法规的日趋严格,要求硫磺回收装置必须保证较高的硫转化率,所以制硫催化剂也随之不断更新发展,从最初使用的天然铝矾土催化剂,其总硫转化率大约在80%~85%,到后来使用的活性氧化铝催化剂,使总硫回收率大幅提升至90%~95%,而后又成功开发了TiO2催化剂,不但将克劳斯硫磺回收率进一步提升,而且能进一步促进COS和CS2的水解反应,使得总硫回收率达到98%以上。
可以看出,制硫催化剂及装置操作运行情况是影响克劳斯硫转化率的关键因素。
克劳斯催化剂活性的降低由四种根本因素决定:催化剂本身性能改变、物理结构的改变、化学组分的改变、物质沉积。
无论是哪种因素,都会不同程度地使催化剂的活性中心大量损失,造成催化剂失活。
钯碳催化剂影响催化剂活性因素一.以下原因可使催化剂活性下降:1.非可逆:a.半融b.化学成份变化c.化合物有生成d.破碎或剥落e.附着了反应产物及其它物质2.可逆:a.暂时地生成化合物b.吸咐3.中毒:a.毒化作用分阶段进行,催化剂的中毒程度逐渐增加,继而失去大部份活性,以至最终完全失去催化作用,此种现象称为阶段性中毒或累积中毒。
b.由于有过量的催化剂毒物,对A反应虽然失去活性,但对B反应仍能很好地保持其活性,此种现象称为选择性中毒。
c.使Ni催化剂发生中毒的含卤化合物有:CHCl3 C4H4Cl(OH) CH2=CHCH2Br C2H5IC6H5Cl C2H5Br NaI KI 等。
d.使催化剂中毒的有机胺强度顺序:2-甲基喹啉>喹啉>吡咯>哌啶>葵胺>苯胺e.水的毒化作用:苯核在加压下,在Ni催化剂上进行液相加氢时,如果有水存在,反应会减慢。
如果用铂属催化剂,则反应加速。
二.催化剂颗粒的作用:催化剂颗粒的外形尺寸,对液相反应有很大的影响,颗粒尺寸小,愈容易促进反应。
将催化剂磨细就可提高1.5~2.0倍以上的活性。
三.使3gNi催化剂的加氢能力(对苯的)减半时所需的毒物量:噻吩 0.6 mg 氯苯 3.0mg 水100mg 溴乙烷 1.0mg 溴苯 15.0mg四.不同含量钯炭对硝基苯(在乙酸中)的加氢作用:1%(500+5)相对速度 7.6 3%(166+5)相对速度 3.55%(100+5)相对速度 1.8 10%(50+5)相对速度 1.20.5%以下,效率会迅速下降,实际上可用1%以上钯炭。
五.对催化反应有利物质:a.吡啶和硝基苯在Ni催化加氢时,如添加少量乙酸,对反应有促进作用。
b.轻金属(如Be)和碱土金属化合物,不仅对催化剂没有毒化作用,有时还能提高选择性和活性。
六.非贵金属催化剂用量比贵金属催化剂用量大的道理:非贵金属催化剂有很强的吸咐作用,由于它的结合力强,可以吸咐的气体不能很快的脱附,因而单位时间内的反应量小,为了加快反应速度,必须用大量的催化剂。
钯碳催化剂影响催化剂活性因素一.以下原因可使催化剂活性下降:1.非可逆:a.半融b.化学成份变化c.化合物有生成d.破碎或剥落e.附着了反应产物及其它物质2.可逆:a.暂时地生成化合物b.吸咐3.中毒:a.毒化作用分阶段进行,催化剂的中毒程度逐渐增加,继而失去大部份活性,以至最终完全失去催化作用,此种现象称为阶段性中毒或累积中毒。
b.由于有过量的催化剂毒物,对A反应虽然失去活性,但对B反应仍能很好地保持其活性,此种现象称为选择性中毒。
c.使Ni催化剂发生中毒的含卤化合物有:CHCl3 C4H4Cl(OH) CH2=CHCH2B r C2H5I C6H5Cl C2H5Br NaI KI 等。
d.使催化剂中毒的有机胺强度顺序:2-甲基喹啉>喹啉>吡咯>哌啶>葵胺>苯胺e.水的毒化作用:苯核在加压下,在Ni催化剂上进行液相加氢时,如果有水存在,反应会减慢。
如果用铂属催化剂,则反应加速。
二.催化剂颗粒的作用:催化剂颗粒的外形尺寸,对液相反应有很大的影响,颗粒尺寸小,愈容易促进反应。
将催化剂磨细就可提高1.5~2.0倍以上的活性。
三.使3gNi催化剂的加氢能力(对苯的)减半时所需的毒物量:噻吩 0.6 mg 氯苯 3.0mg 水100mg 溴乙烷 1.0mg 溴苯 15.0mg四.不同含量钯炭对硝基苯(在乙酸中)的加氢作用:1%(500+5)相对速度 7.6 3%(166+5)相对速度 3.55%(100+5)相对速度 1.8 10%(50+5)相对速度 1.20.5%以下,效率会迅速下降,实际上可用1%以上钯炭。
五.对催化反应有利物质:a.吡啶和硝基苯在Ni催化加氢时,如添加少量乙酸,对反应有促进作用。
b.轻金属(如Be)和碱土金属化合物,不仅对催化剂没有毒化作用,有时还能提高选择性和活性。
ZnO光催化剂的活性研究ZnO光催化剂是一种广泛应用于环境净化、水处理和有机废物降解等领域的重要催化剂。
其优点包括低毒性、高效能、成本低等。
近年来,随着人们对环境污染问题的重视,对ZnO光催化剂的活性研究也越来越多。
研究表明,ZnO光催化剂的活性主要取决于其晶体结构、表面形貌、光吸收能力和载流子的分离效率。
首先,ZnO的晶体结构对其活性具有重要影响。
ZnO具有多种晶体结构,其中最常见的是六方晶体结构。
研究发现,六方晶体结构的ZnO比其他结构更具催化活性。
这是因为六方结构的ZnO具有更高的比表面积和更好的晶格缺陷,从而有利于光催化反应的进行。
其次,ZnO的表面形貌也对其活性起到重要作用。
研究发现,不同形貌的ZnO材料在光催化反应中表现出不同的活性。
例如,球形纳米颗粒状的ZnO表现出较好的光催化活性,这是因为球形颗粒具有较大的比表面积,从而增加了光催化反应的活性位点数量。
光吸收能力是另一个影响ZnO光催化剂活性的重要因素。
ZnO具有宽带隙能带结构,能够吸收紫外光。
因此,提高ZnO的光吸收能力有助于提高其光催化活性。
研究发现,通过控制ZnO的材料合成方式,例如改变ZnO的粒径或引入杂质,可以调控其光吸收能力,从而提高光催化活性。
最后,载流子的分离效率对ZnO光催化剂的活性也具有重要影响。
在光催化过程中,光生载流子需要尽量快速地被分离,以免复合而影响光催化活性。
研究发现,通过调控ZnO的晶格缺陷或引入共催化剂,可以有效提高载流子的分离效率,从而提高ZnO的光催化活性。
综上所述,ZnO光催化剂的活性研究主要涉及其晶体结构、表面形貌、光吸收能力和载流子的分离效率等方面。
通过调控这些因素,可以有效提高ZnO的光催化活性,从而为环境净化和废物降解等领域提供更可靠的解决方案。
ZnO光催化剂的活性研究是一个多方面的综合课题,涉及到材料科学、物理化学、光电子学等多个学科的知识与技术。
在此基础上,研究者采取不同的方法来改进ZnO光催化剂的活性。
甲醇合成催化剂失活及影响因素分析摘要:甲醇 (CHOH) 是一种结构最简单的一元醇,也被称为木醇,因为它最3初存在于干燥的蒸馏木材中。
甲醇是一种无色挥发性液体,有酒精气味。
它是一种重要的化工原料,广泛用于化学实验和化学领域。
用途广泛,不仅可作为萃取剂,还可作为化工原料及其加工产品,如甲醛、醋酸、农药等。
随着科学技术的发展,甲醇转化为烯烃生产技术不断发展,甲醇转化为高附加值产品的力度不断加大对甲醇的需求不断增长,甲醇合成领域的研究越来越受到研究关注。
催化剂是一类能够在化学反应过程中改变化学反应速率而不被自身消耗的物质,广泛应用于许多化学反应中。
催化剂作为甲醇合成中的一个非常重要的环节,与甲醇生产中的许多条件和性能指标密切相关,其种类、性能和活性对甲醇的合成起着重要的作用。
因此,有必要对催化剂活性进行系统的分析和研究。
关键词:甲醇合成;催化剂失活;影响因素引言甲醇制烯烃是以甲醇为原料,在催化剂的作用下,在流化床反应器中进行脱水和碳链重整的过程,实现MTO工艺优化的核心和关键是MTO催化剂,具有极高的比表面积、良好的水热稳定性、丰富的质子酸性和离子交换位,独特的八元环三维孔道体系更使得它拥有了极好的小分子择形催化性能。
甲醇制烯烃SAPO-34分子筛工业化应用过程中因反应物、反应过程及传质等问题,引起催化剂失活和磨损,导致催化剂需要再生和补充新的催化剂,增加了生产成本,必须进行再利用。
本文综述甲醇合成催化剂失活的影响因素,并对提高甲醇合成催化剂活性的措施进行总结,提出甲醇催化剂今后的发展方向。
1甲醇合成催化剂失活的影响因素1.1结蜡问题( 1) 在催化剂装填过程中,如果铁锈或油脂等杂质带入合成塔内,会降低催化剂的活性和选择性,促进石蜡的生成。
( 2) 铜基催化剂在使用过程中,随着使用时间的增加,特别是催化剂使用中后期,受催化剂选择性的限制,会生成一定量的石蜡。
同时,甲醇生产时难免会伴有少量甲酸及其他有机酸生成,这些酸类物质在 CO 的作用下腐蚀合成塔生成Fe( CO)5与 Ni( CO)4,加速石蜡的生成。
催化反应中催化剂活性位点数量与反应速率分析催化反应是化学领域中一种重要的反应方式,通过添加催化剂可以提高反应速率,并降低反应所需的能量。
催化剂作为反应过程中的参与者,与反应物之间发生物质的相互作用,从而加速反应速率。
催化剂的活性位点数量与反应速率之间存在着密切的关系。
本文将从理论和实验两个角度对催化反应中催化剂活性位点数量与反应速率进行一定程度的分析和探讨。
在催化反应中,催化剂活性位点数量是决定反应速率的重要因素之一。
活性位点是指催化剂表面上的特殊结构或位点,能够吸附并催化反应物分子的吸附和反应。
催化剂的活性位点数量多少会直接影响催化剂与反应物之间的接触面积和吸附程度,进而影响反应物的吸附和催化反应的进行。
一般来说,活性位点数量越多,催化剂表面上的吸附能力越强,能够吸附和活化更多的反应物分子,从而增加反应速率。
从理论上分析,催化剂活性位点数量与反应速率之间的关系可以通过催化反应动力学来描述。
催化反应动力学研究中的经典理论主要包括吸附理论和速度方程理论。
吸附理论认为,催化反应速率与反应物在催化剂表面上的吸附能力有关。
反应速率随着活性位点数量的增加而增加,因为活性位点数量的增加可以提供更多的吸附位点,从而增加反应物的吸附和反应的机会。
速度方程理论则是从动力学的角度考虑催化反应速率与活性位点数量的关系。
速率方程中的催化反应速率常数通常与活性位点数量相关。
反应速率常数与活性位点数量成正比,说明活性位点数量的增加有助于提高反应速率。
除了理论分析,实验上的一些研究也证实了催化剂活性位点数量与反应速率之间的关系。
例如,在催化剂的制备过程中,可以通过控制催化剂的晶体结构和表面形貌来调控活性位点数量。
一些实验研究表明,当催化剂表面具有适当数量的活性位点时,反应速率可以得到最大的提高。
而当活性位点数量过多或过少时,反应速率都会受到一定程度的限制。
这是因为活性位点数量过多会造成反应物之间的竞争吸附,而活性位点数量过少则会导致反应物的吸附和反应机会有限。
论影响催化剂活性的因素作者:江迎宝来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第11期摘要:虽然说我国化学工业起步比较晚,但是现阶段下我国化学工业呈现蓬勃发展的状态,催化剂在化学工业生产活动当中占据基础地位,化学产品在生产过程当中都离不开催化剂,根据调查资料显示催化剂在化学生产活动中的使用率高达80%,本文所探讨的内容就是现代化化学工业发展当中对催化剂活性影响的因素进行探讨、分析。
关键词:催化剂的现状;主要类型;影响因素随着我国现代化化学工业体系的不断完善,催化剂在化学用品的生产活动当中的地位越来越重要,它可以提高被加工物体的化学反应速度,从而提高产品的生产效率,提高厂家的利润。
目前影响催化剂活性的主要有两个方面:第一个是铜的含量,如果铜含量在60wt%之间波动,那么这时催化剂性能力比较高;第二是在焙烧温度方面,催化剂的活性将会随着焙烧温度的升高而升高,催化剂活性最好时是在温度高达500摄氏度的时候。
因此,为了促进我国化学工业的不断发展而前进,就必须紧紧抓住催化剂活性探究这一中心内容,不断提高催化剂的反应速度,提高整个行业的生产率。
1 目前催化剂活性探究在目前的发展状况1.1 针对贵金属一类的催化剂研究目前我國贵金属行业的发展比较迅速,贵金属主要包括铂、铑、银等,而贵金属催化剂几乎所有的金属催化作用,与此同时,金属冶炼过程当中使用催化剂可以耐高温,耐腐蚀延长贵金属的寿命,提高贵金属抗氧化能力。
虽然说催化剂在贵金属应用当中有着优良的性能,但是它的使用成本比较高,因此在整个贵金属生产活动当中的使用率并不高。
1.2 针对无铜贵金属一类的催化剂研究无铜贵金属贵金属的催化剂应用与贵金属不同,就比如针对镍的催化剂,由于催化剂的反应效率受到温度的制约,而镍系催化剂的反应温度不高,而且很容易产生一些其他额外物质,因此,在反应过程当中需要提高催化剂的温度,温度一定要高于300摄氏度,这样镍化学产品这质量也比较高。
化学反应的催化剂使用原则催化剂是一种能够促进化学反应的物质,通过提供新的反应路径,降低反应活化能,加快了化学反应的速率。
催化剂在化学工业生产、能源转化、环境保护等领域具有重要的应用价值。
本文将探讨化学反应中催化剂的使用原则。
一、选择合适的催化剂类型不同的化学反应需要选择适合的催化剂类型。
常见的催化剂类型包括金属催化剂、酸碱催化剂、酶催化剂等。
金属催化剂广泛应用于许多重要的有机合成反应中,如羰基化反应、氢化反应等。
酸碱催化剂主要用于酸碱中和反应、酯化反应等,而酶催化剂则应用于生物催化反应。
二、考虑催化剂的活性与选择性催化剂的活性是指其促进反应速率的能力,而选择性是指催化剂导致所期望产物的选择。
催化剂的活性与选择性受到多种因素的影响,包括催化剂的组成、物理性质以及反应条件等。
选择具有高活性和选择性的催化剂可提高反应效率,减少副产物的生成。
三、考虑催化剂的稳定性与再生性催化剂在反应中可能会受到损耗或失活,因此催化剂的稳定性和再生性是使用催化剂的重要考虑因素。
稳定性较好的催化剂可以重复使用,并且在长时间的反应条件下仍能保持较高的催化活性。
此外,催化剂的再生性也对减少催化剂成本和环境影响具有重要意义。
四、考虑催化剂的毒性和环境影响催化剂可能会存在毒性或环境影响,因此选择对人体和环境友好的催化剂至关重要。
低毒性、低废弃物生成,以及可再生的催化剂是理想的选择。
此外,应考虑催化剂的来源、制备方法,尽量选择可持续发展的催化剂。
五、考虑催化剂的制备方法和载体催化剂的制备方法和载体选择同样重要。
制备方法会影响催化剂的活性和选择性,而载体的选择将影响催化剂的负载量和传质性能。
合适的制备方法和载体有助于提高催化剂的性能,从而提高反应效率。
综上所述,选择适合类型的催化剂,考虑催化剂的活性与选择性,稳定性与再生性,毒性和环境影响,以及制备方法和载体等因素,是化学反应中催化剂使用的基本原则。
通过合理选择催化剂,可以加快化学反应速率,提高反应效率,实现可持续发展的化学工艺。
缺陷结构对催化剂活性的影响一.影响TiO2薄膜光催化活性的因素主要有二氧化钛的晶型、粒径、晶格缺陷,还有薄膜的厚度、层数、表面结构、其它氧化物或离子的影响以及制备工艺和条件。
张德恺探讨了TiO2薄膜的焙烧温度、层数等制备条件对TiO2光催化活性的影响,发现在490℃,8层膜时TiO2光催化活性最高。
关凯书等认为当半导体TiO2和绝缘体SiO2复合时常常会产生一些特殊的性质,在二元系统的氧化物中,SiO2于TiO2复合形成Lewis酸,表面酸性提高,这样不仅能在表面形成更好的吸附位,而且可在表面形成较强的羟基团,这些羟基团作为空穴的捕获位,阻止了电子空穴对的合并,生成强氧化性的活性羟基,从而增大了光催化活性。
1925年美国人泰勒的活性中心理论,泰勒认为催化剂的表面是不均匀的,位于催化剂表面微型晶体的棱和顶角处的原子具有不饱和的键,因而形成了活性中心,催化反应只发生在这一活性中心。
该理论很好的解释了催化剂制备对活性的影响以及毒物对活性的作用。
二.晶格的不规整性与多相催化中的补偿效应和“超活性”晶格缺陷与位错都造成了晶格的多种不规整性。
晶体的不规整性对金属表面的化学吸附、催化活性、电导作用和传递过程等,起着极为重要的作用。
晶格的不规整性往往与催化活性中心密切相关。
至少有两点理由可以确信,晶格不规整性关联到表面催化的活性中心。
其一是显现位错处和表面点缺陷区,催化剂原子的几何排列与表面其他部分不同,而表面原子间距结合立体化学特性,对决定催化活性是重要的因素;边位错和螺旋位错有利于催化化反应的进行。
其二是晶格不规整处的电子因素促使有更高的催化活性,因为与位错和缺陷相联系的表面点,能够发生固体电子性能的修饰。
三./html/200606/267060.html点缺陷与金属的“超活性”金属丝催化剂,在高温下的催化活性,与其发生急剧闪蒸后有明显的差别。
急剧闪蒸前显正常的催化活性,高温闪蒸后,Cu、Ni等金属丝催化剂显出“超活性”,约以105倍增加。
钯碳催化剂影响催化剂活性因素一.以下原因可使催化剂活性下降:1.非可逆:a.半融b.化学成份变化c.化合物有生成d.破碎或剥落e.附着了反应产物及其它物质2.可逆:a.暂时地生成化合物b.吸咐3.中毒:a.毒化作用分阶段进行,催化剂的中毒程度逐渐增加,继而失去大部份活性,以至最终完全失去催化作用,此种现象称为阶段性中毒或累积中毒。
b.由于有过量的催化剂毒物,对A反应虽然失去活性,但对B反应仍能很好地保持其活性,此种现象称为选择性中毒。
c.使Ni催化剂发生中毒的含卤化合物有:CHCl3 C4H4Cl(OH) CH2=CHCH2Br C2H5IC6H5Cl C2H5Br NaI KI 等。
d.使催化剂中毒的有机胺强度顺序:2-甲基喹啉>喹啉>吡咯>哌啶>葵胺>苯胺e.水的毒化作用:苯核在加压下,在Ni催化剂上进行液相加氢时,如果有水存在,反应会减慢。
如果用铂属催化剂,则反应加速。
二.催化剂颗粒的作用:催化剂颗粒的外形尺寸,对液相反应有很大的影响,颗粒尺寸小,愈容易促进反应。
将催化剂磨细就可提高1.5~2.0倍以上的活性。
三.使3gNi催化剂的加氢能力(对苯的)减半时所需的毒物量:噻吩 0.6 mg 氯苯 3.0mg 水100mg 溴乙烷 1.0mg 溴苯 15.0mg四.不同含量钯炭对硝基苯(在乙酸中)的加氢作用:1%(500+5)相对速度 7.6 3%(166+5)相对速度 3.55%(100+5)相对速度 1.8 10%(50+5)相对速度 1.20.5%以下,效率会迅速下降,实际上可用1%以上钯炭。
五.对催化反应有利物质:a.吡啶和硝基苯在Ni催化加氢时,如添加少量乙酸,对反应有促进作用。
b.轻金属(如Be)和碱土金属化合物,不仅对催化剂没有毒化作用,有时还能提高选择性和活性。
六.非贵金属催化剂用量比贵金属催化剂用量大的道理:非贵金属催化剂有很强的吸咐作用,由于它的结合力强,可以吸咐的气体不能很快的脱附,因而单位时间内的反应量小,为了加快反应速度,必须用大量的催化剂。
催化剂及其催化活性的研究摘要:对于催化理论,近几十年曾有过一些理论,但从总体来说,它们是不成熟的、不完善的。
这些理论只能在局部范围内说明某些催化现象。
本文介绍了催化剂的基础知识,包括催化剂的分类、催化作用及其催化活性,并且概括了影响催化剂催化活性的各种因素,为催化剂的研究提供理论基础。
关键词:催化剂;催化作用;催化活性;催化现象由来已久,早在古代,人们就利用酵素制酒制醋,中世纪炼金术士用硝石作催化剂从硫黄制取硫酸,十三世纪发现硫酸能使乙醇生成乙瞇,十八世纪利用作催化剂制硫酸,即所谓铅室法。
十九世纪西欧发生了产业革命,当时的科学技术有了很大的发展,例如对植物生长所需的肥料三大要素的认识,炸药在矿山、上木、铁道等方面的应用等等,同时由于人口激增,迫切要求粮食增产等原因,促使人们设法从事大气中固定氮的研究一合成氨的开发研究。
前前后后经历了半个世纪,终于在十九世纪末二十世纪初釆用催化剂建立了合成氨和硝酸的工业生产, 为化肥工业奠定了可靠的物质基础。
这些科学试验的成功,使人们看到了催化剂在化学工业生产中的重要作用。
它的成功不是偶然的,一万面反映了当时生产和社会上的需要,另一方面也显示了劳动人民艰苦奋斗的结果,仅以确定合成氨氧化铁催化剂组成的一项工作据说就进行了6500次试验,筛选了多种催化剂。
由于它的成功,大大地鼓舞了人们对催化剂这种新颖物质的开发研究,以满足社会上生产不断增长的需要,从此在化学领域中不断地结出丰硕的成果,例如催化合成甲醇、甲醛、乙烯,催化制成的醋酸,乙烯制酒精、乙醛,丙烯氨催化氧化制成丙烯睛,石脑油重整制芳坯,催化裂化制汽油,人造液体燃料,食用油脂,各种髙分子聚合物,乙块衍生物,各种卤素、氮痊的衍生物等等,并且它的发展速度越来越快。
1.催牝剂及催化作用1.1催化剂的分类催化剂:“一种不参加化学方程计算的局外物质,而能改变反应速率并能控制反应的选择性和产物的立体规整性的物质称之为催化剂。
”根据催化剂物质的性质可把催化剂分成导体和非导体(绝缘体)两大类。
影响催化剂活性因素影响催化剂活性原因一、以下原因可使催化剂活性下降:1、非可逆:(1)半融(2)化学成份变化(3)化合物有生成(4)破碎或剥落(5)附着了反应产物及其它物质2、可逆: (1)暂时地生成化合物(2)吸咐3.中毒:(1)毒化作用分阶段进行,催化剂的中毒程度逐渐增加,继而失去大部份活性,以至最终完全失去催化作用,此种现象称为阶段性中毒或累积中毒。
(2)由于有过量的催化剂毒物,对A反应虽然失去活性,但对B反应仍能很好地保持其活性,此种现象称为选择性中毒。
(3)使Ni催化剂发生中毒的含卤化合物有:CHCl3 C4H4Cl(OH) CH2=CHCH2Br C2H5IC6H5Cl C2H5Br NaI KI 等。
(4)使催化剂中毒的有机胺强度顺序:2-甲基喹啉>喹啉>吡咯>哌啶>葵胺>苯胺(5)水的毒化作用:苯核在加压下,在Ni催化剂上进行液相加氢时,如果有水存在,反应会减慢。
如果用铂属催化剂,则反应加速。
二.催化剂颗粒的作用:催化剂颗粒的外形尺寸,对液相反应有很大的影响,颗粒尺寸小,愈容易促进反应。
将催化剂磨细就可提高1.5~2.0倍以上的活性。
三.使3gNi催化剂的加氢能力(对苯的)减半时所需的毒物量:噻吩 0.6 mg 氯苯 3.0mg 水100mg 溴乙烷 1.0mg 溴苯 15.0mg 四.不同含量钯炭对硝基苯(在乙酸中)的加氢作用:1%(500+5)相对速度 7.6 3%(166+5)相对速度 3.55%(100+5)相对速度 1.8 10%(50+5)相对速度 1.20.5%以下,效率会迅速下降,实际上可用1%以上钯炭。
五.对催化反应有利物质:a. 吡啶和硝基苯在Ni催化加氢时,如添加少量乙酸,对反应有促进作用。
b.轻金属(如Be)和碱土金属化合物,不仅对催化剂没有毒化作用,有时还能提高选择性和活性。
六.非贵金属催化剂用量比贵金属催化剂用量大的道理:非贵金属催化剂有很强的吸咐作用,由于它的结合力强,可以吸咐的气体不能很快的脱附,因而单位时间内的反应量小,为了加快反应速度,必须用大量的催化剂。