催化剂性能导论
- 格式:ppt
- 大小:5.01 MB
- 文档页数:38
催化剂工程导论一、定义题1.什么是助催化剂?(P18)助催化剂是催化剂中具有提高催化剂活性、选择性,改善催化剂的耐热性、抗毒性、机械程度和寿命等性能的成分。
虽然助催化剂本身并无活性,但只要在催化剂中添加少量助催化剂,即可明显达到改进催化剂性能的目的。
2.什么是设备放大效应? P133随着催化剂制备规模由小试而中试,再由中试而工业化大生产,设备逐步增容,构造还可能变化,由此而带来制品质量的种种差异,可称之为设备的放大效应。
3.什么是比表面积?(p93)催化剂比表面积指单位质量多孔物质内外表面积的总和,单位为/ g ,有时也简称比表面4.什么是TGDTA?TG指的是热重分析,DTA指的是差热分析,TG和DTA一般是在一台仪器上,也就是热重-差热分析仪.5.什么是过渡浸渍?这个自己找一下二、判断题1、用沉淀法制备催化剂,加料方式对催化剂性能影响不大。
(×)答案在p35:经验证明,在溶液浓度,温度,加料速度等其他条件完全相同的条件下,由于加料方式的不同,所得沉淀的性质也可能有很大差异,并进而使最终催化剂或载体的性质出现差异。
2、催化剂不参与化学过程。
(×)实质是参加了化学反应,经过一次化学循环后又恢复到原来的组成3、工业催化剂载体都是多孔惰性物质。
(×)正确说法:工业催化剂载体多数是孔性惰性物质4、起加速化学反应的物质是催化剂。
(×)起加速化学反应的物质也可能不是催化剂。
答案在p13第一段第二段:催化剂是在化学方面起加速化学反应的作用,而像光、电子热以及磁场等物理因素有时也能引起并加速化学反应,但其所起的作用一般不被称为催化作用。
根据定义:起催化作用的物质称为催化剂,知其不是催化剂。
5、合成氨催化剂中的Al2O3是电子型助催化剂。
(×)答案在P19 :它是结构型助催化剂。
三、选择题1、双金属重整催化剂中,氧化铝作什么成分?(载体)2、制备骨架镍催化剂应采用(热熔融法)P46~473、干燥温度范围(80~200℃),焙烧温度范围(≥600℃)P374、分子筛中择形性最好的是哪个?ZSM55、浸渍法制备多组分催化剂应采用(多次浸渍)P43四、简答题1 简述Dowden建议的催化剂设计程序。
第一章1.1953年Ziegler-Natta型催化剂的问世,是化工里程碑。
2•合成氨工业是最伟大的工艺开发:把催化剂理论和工艺实际相结合,解决了热力学、催化剂筛选、高压的问题。
3. Wachker :乙烯制备乙醛,采用纯乙烯和纯氧,催化剂原位再生,乙烯大量过剩,维持在爆炸极限上限操作,压力为0.3mpa,温度为373K,乙烯经纯化后再生,依稀的收率打95%.4. 催化剂的基本特性:a催化剂能够加快化学反应速率,但本身并不进入化学反应的计量b 催化剂对反应具有选择性,即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性c催化剂只能加速热力学上可能进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应d催化剂只能改变化学反应的速率,而不能改变化学平衡的位置e催化剂不改变化学平衡,意味着对正方向有效的催化剂,对反方向的反应也有效。
5. 催化剂按工艺与工程分类:多相固体催化剂,均相配合物催化剂,酶催化剂。
6. 多相固体催化剂包括:主催化剂,共催化剂,助催化剂(结构助催化剂,电子助催化剂,晶格缺陷助催化剂),载体,其他。
第二章1. 工业催化剂的传统制造方法:沉淀法,浸渍法,混合法,离子交换法,热熔融法。
2. 沉淀法分为:单组分沉淀法,共沉淀法,均匀沉淀法,浸渍沉淀法,导晶沉淀法。
3. 沉淀法的流程:两种以上的金属盐溶液-混合-沉淀剂-沉淀-晶型或非晶型的沉淀-洗涤干燥焙烧-研磨成型活化-催化剂。
4. 共沉淀:将两个或多个组份同时沉淀。
关键:T、PH 搅拌程度,加料顺序5. 均匀沉淀:首先使沉淀金属盐溶液与沉淀剂母体充分混合,形成均匀的体系,调节温度和时间,逐渐提高PH 是沉淀缓慢进行。
关键:沉淀剂的选择温度和PH的控制。
6. 洗涤:沉淀法制备催化剂特有的操作EG硝酸铝和氨水-中和-洗涤-老化-过滤-酸化-成型-干燥-煅烧-成品7. 沉淀剂的选择原则:a尽可能使用易分解挥发的沉淀剂b形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤c沉淀剂的溶解度要大d沉淀物的溶解度应很e沉淀剂必须无毒,不应造成环境污染。
第一章1.催化剂的基本特性:1)催化剂能够加快化学反应速率,但本身并不进入化学反应的计量;2)催化剂对反应具有选择性,即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性;3)催化剂只能加速热力学上可能进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应;4)催化剂只能改变化学反应的速率,而不能改变化学平衡的位置;5)催化剂不改变化学平衡,意味着对正方向有效的催化剂,对反方向的反应也有效。
2.催化剂按工艺与工程分类:多相固体催化剂,均相配合物催化剂,酶催化剂。
3.多相固体催化剂包括:主催化剂,共催化剂,助催化剂(结构助催化剂,电子助催化剂,晶格缺陷助催化剂),载体,其他。
4.酶催化剂:高催化效率;选择性高;反应条件温和;可自动调节活性。
第二章1. 固体催化剂的制备所需的单元操作:溶解,熔融,沉淀,浸渍,离子交换,洗涤,过滤,干燥,混合,成型,焙烧和还原。
2. 工业催化剂的传统制造方法:沉淀法,浸渍法,混合法,离子交换法,热熔融法。
3. 沉淀法分为:单组分沉淀法,共沉淀法,均匀沉淀法,浸渍沉淀法,导晶沉淀法。
4. 沉淀剂的选择原则:1)尽可能使用易分解挥发的沉淀剂;2)形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤;3)沉淀剂的溶解度要大;4)沉淀物的溶解度应很;5)沉淀剂必须无毒,不应造成环境污染。
5. 沉淀带入的杂质的原因:表面吸附,形成混晶,机械包藏。
6. 沉淀形成的影响因素:浓度,温度,PH值,加料方式和搅拌强度。
7. 浸渍法:过量浸渍法,等体积浸渍法,多次浸渍法,浸渍沉淀法,喷洒流化法浸渍法,蒸汽相浸渍法。
8. 成型方法:压片成型,挤条成型,喷雾成型,转动成型。
9. 焙烧的目的:1)通过物料的热分解,除去化学结合水和挥发性物质(如CO2、NO2、NH3),使之转化为所需的化学成分,其中可能包括化学价态的变化;2)借助固态反应、互溶、再结晶,获得一定的晶型、微粒粒度、孔径和比表面积等;3)让微晶适度地烧结,提高产品的机械强度。
催化剂工程导论 - 大纲及思考题答案催化剂课程教学内容及教学基本要求第一章工业催化剂概述本章重点催化若干术语和基本概念,难点催化剂的化学组成和物理结构。
第一节催化剂在国计民生中的作用本节要求了解催化剂在国计民生中的作用(考核概率5%)。
1 催化剂―化学工业的基石2 合成氨及合成甲醇催化剂3 催化剂与石油炼制及合成燃料工业4 基础无机化学工业用催化剂5 基本有机合成工业用催化剂6 三大合成材料工业用催化剂7 精细化工及专用化学品中的催化8 催化剂在生物化学工业中的应用9 催化剂在环境化学工业中的应用第二节催化若干术语和基本概念本节要求理解催化若干术语和基本概念(考核概率90%),掌握催化剂的化学组成和物理结构(考核概率95%)。
1 催化剂和催化作用 2 催化剂的基本特征 3 催化剂的分类4 催化剂的化学组成和物理结构5 多相和均相催化剂的功能特点6 多相和均相催化剂的同一性7 新型催化剂展望第二章工业催化剂的制造方法本章重点是沉淀法和浸渍法,难点是催化剂的制备原理和技术要点。
第一节沉淀法本节要求理解沉淀法的分类(考核概率60%),掌握沉淀操作的原理和技术要点(考核概率80%),了解沉淀法催化剂制备实例(考核概率20%)。
1 沉淀法的分类2 沉淀操作的原理和技术要点3 沉淀法催化剂制备实例第二节浸渍法本节要求掌握各类浸渍法的原理和操作(考核概率80%),了解浸渍法催化剂制备实例(考核概率20%)。
1 各类浸渍法的原理及操作 2 浸渍法催化剂制备实例第三节混合法本节要求了解混合法制备催化剂(考核概率20%)第四节热熔融法本节要求了解热熔融法制备催化剂(考核概率20%)第五节离子交换法本节要求理解由无机离子交换剂制备催化剂,由离子交换树脂制备催化剂(考核概率40%)。
1 由无机离子交换剂制备催化剂。
2 由离子交换树脂制备催化剂。
第六节催化剂的成型本节要求了解催化剂成型工艺,几种重要的成型方法(考核概率20%)。