催化過程分析第二章催化劑制備

第二章

工業(yè)催化劑的制備與使用

2009-7-11

催化過程分析

第二章2

§2.1

引言一、工業(yè)催化劑的要求

⑴

活性高⑵

選擇性好⑶

在使用條件下穩(wěn)定⑷

具有良好的熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性和杭毒性能⑸

價(jià)格低廉2009-7-11

催化過程分析第二章3

化學(xué)組成物理性質(zhì)

催化劑形狀、顆粒大小、物相、相對(duì)密度、比表面積、孔結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度等。

影響反應(yīng)的催化活性，彰響催化劑的使用壽命，更重要的是影響反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和流休力學(xué)的行為。二、工業(yè)催化劑活性2009-7-11

催化過程分析第二章4

催化劑制備方法

對(duì)于負(fù)載創(chuàng)催化劑來說，載體的選擇對(duì)機(jī)械強(qiáng)度影響很大，成型的方法及使用的設(shè)備也直接影響到催化劑的機(jī)械強(qiáng)度。2009-7-11

催化過程分析第二章5

圖2-1

不同方法制備的辛烯醛加氫催化劑的性能2009-7-11

催化過程分析第二章6

圖2-2

催化劑性能與組成、結(jié)構(gòu)及制備方法之間的關(guān)系2009-7-11

催化過程分析第二章7

圖2-3

催化劑的機(jī)械強(qiáng)度的影響因素2009-7-11

催化過程分析第二章8

表2-1

常用的固體催化劑制造方法制造方法

舉例

沉淀法

水合氧化物，如氫氧化鐵等的制備

浸漬法

貴金屬負(fù)載到金屬氧化物載體Al2O3或SiO2等載體上

混合法

氧化鐵-氧化鉻CO變換催化劑的制備

熔融法

合成氨的鐵催化劑的制備

瀝濾法

雷尼鎳催化劑的制備

熱分解法

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催化過程分析第二章9

§2.1

沉淀法制備工業(yè)催化劑一、沉淀法

沉淀法是制備固體催化劑最常用的方法之一，廣泛用于制備高含量非貴金屬、金屬氧化物、金屬鹽催化劑和載體。

2009-7-11

催化過程分析第二章10

1.沉淀過程和沉淀劑的選擇

沉淀作用給予催化劑基本的催化劑屬性，沉淀物實(shí)際上是催化劑或載體的前驅(qū)物，對(duì)所制得的催化劑的活性、壽命和強(qiáng)度有很大影響。2009-7-11

催化過程分析第二章11

在沉淀過程中采用什么沉淀反應(yīng)，選擇什么樣的沉淀劑，是沉淀工藝首先要考慮的問題。

同一催化劑可以從不同的原料開始制造，如鎳，可以制成Ni(OH)2沉淀或NiCO3沉淀；同一種離子可以以正離子狀態(tài)存在，也可以以負(fù)離子狀態(tài)存在，如Cr3+與CrO4–。原料形態(tài)的選擇應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程特點(diǎn)加以選擇。2009-7-11

催化過程分析第二章12

選擇沉淀劑應(yīng)滿足下列技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求⑴

生產(chǎn)中常用的沉淀劑有：

堿類（NH3·H2O、

NaOH、KOH）；

碳酸鹽（Na2CO3、(NH4)2CO3、CO2）；

有機(jī)酸（乙酸、草酸）等。

其中最常用的是NH3·H2O和(NH4)2CO3。⑵

沉淀劑的溶解度要大，形成的沉淀物溶解度要小。

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催化過程分析第二章13

⑶

形成的沉淀物必須便于過濾和洗滌。⑷

沉淀劑必須無毒，不應(yīng)造成環(huán)境污染。2009-7-11

催化過程分析第二章14

2.沉淀?xiàng)l件的選擇⑴

濃度⑵

溫度⑶

pH值⑷

加料順序⑸

攪拌2009-7-11

催化過程分析第二章15

圖2-4

晶核生成、長大速度與溶液飽和度的關(guān)系2009-7-11

催化過程分析第二章16

圖2-5

溫度對(duì)晶核生成速度的影響

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催化過程分析第二章17

2009-7-11

催化過程分析第二章18

加料順序不同，直接影響沉淀過程中的pH值，因而對(duì)沉淀物的性能也會(huì)有很大的影響。加料順序有：順加法——把沉淀劑加到金屬鹽溶液中。逆加法——把金屬鹽溶液加到沉淀劑中稱為逆加法。并加法——把金屬鹽溶液和沉淀劑同時(shí)按比例加到中和沉淀槽中。2009-7-11

催化過程分析第二章19

攪拌加強(qiáng)溶液的湍動(dòng)，減小擴(kuò)散層厚度δ、加大擴(kuò)散系數(shù)D。攪拌有利于晶粒長大，同時(shí)促進(jìn)晶核的生成，但對(duì)后者的影響微弱。隨著攪拌速度的提高，開始時(shí)急劇增加；當(dāng)達(dá)到一極值后，再繼續(xù)提高攪拌速度時(shí)，晶粒長大速度就基本不變。2009-7-11

催化過程分析第二章20

3.均勻沉淀法與共沉淀法⑴

均勻沉淀法

不是把沉淀劑直接加入到待沉淀溶液中，也不是加沉淀劑后立即沉淀，而是首先使待沉淀溶液與沉淀劑母體充分混合，造成一個(gè)均勻的體系，然后調(diào)節(jié)溫度，使沉淀劑母體加熱分解，轉(zhuǎn)化為沉淀劑，從而使金屬離子產(chǎn)生均勻沉淀。2009-7-11

催化過程分析第二章21

表2-2

預(yù)沉淀劑和所利用的反應(yīng)生成的陰離子

預(yù)沉淀劑

反應(yīng)

OH–

尿素

(NH2)2CO+3H2O→2NH4++CO2+2OH–

PO43–

三甲基磷酸

(CH3)3PO4+3H2O→3CH3OH+H3PO4

C2O42–

尿素或HC2O4–

2HC2O4–+(NH2)2CO+H2O→2NH4++CO2+2C2O42–

SO42–

二甲基硫酸

(CH3)2SO4+2H2O→2CH3OH+2H++SO42–

SO42–

磺酰胺

NH2SO3H+H2O→NH4++H++SO42–

S2–

硫代乙酰胺

CH3CSNH2+H2O→CH3CONH2+H2S

S2–

硫脲

(NH2)2CS+4H2O→2NH4++CO2+2OH–+H2S

CO32–

三氯乙酸鹽

2CCl3CO2–+H2O→2CHCl3+CO2+CO32–

CrO42–

尿素與HCrO4–

2HCrO4–+(NH2)2CO+H2O→2NH4++CO2+2CrO42–

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催化過程分析第二章22

⑵

共沉淀法

將含有兩種以上金屬離子的混合溶液與一種沉淀劑作用，同時(shí)形成含有幾種金屬組分的沉淀物，稱為共沉淀法。共沉淀的特點(diǎn)是幾個(gè)組分同時(shí)沉淀，各組分間達(dá)到分子級(jí)的均勻混合，在熱處理（煅燒）時(shí)可加速組分間的固相反應(yīng)。利用共沉淀的方法可以制備多組分催化劑，這是工業(yè)生產(chǎn)中常用的方法之一。2009-7-11

催化過程分析第二章23

表2-3

共沉淀時(shí)復(fù)鹽化合物生成的可能性Al3+

Mg2+

Ca2+

Zn2+

Al3+

Mg2+

Ca2+

Zn2+

Cu2+

+

–

–

+

Zn2+

+

–

–

Fe3+

+

+

–

–

Mg2+

+

+

–

Ni2+

+

+

–

–

Ca2+

–

+

–

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催化過程分析第二章24

二、沉淀物的老化

沉淀反應(yīng)終了后，將沉淀物與溶液在一定條件下接觸一段時(shí)間，（在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生一些不可逆變化），稱為沉淀物的老化。老化階段的變化（或作用）：

⑴

顆粒長大⑵

晶型完善及晶型轉(zhuǎn)化⑶

凝膠的脫水收縮2009-7-11

催化過程分析第二章25

三、沉淀物的過濾、洗滌、干燥、焙燒一般地說，雜質(zhì)的存在形式可能為：①

機(jī)械地?fù)诫s于沉淀中；②

粘著于沉淀的表面；③

吸附于沉淀的表面；④

包藏于沉淀內(nèi)部；⑤

成為沉淀中的化學(xué)組成之一。1.過濾與洗滌2009-7-11

催化過程分析第二章26

各種雜質(zhì)的清除難易程度隨上述順序越來越難，前三種可用洗滌方法除去，后兩種不能洗滌除去。為了減少包藏性雜質(zhì)，要求原料溶液的濃度較低，在沉淀過程中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。為了避免第五種形態(tài)的雜質(zhì)，要求慎重地選擇沉淀反應(yīng)。2009-7-11

催化過程分析第二章27

2.干燥

干燥是固體物料的脫水過程，通常在60～200℃下的空氣中進(jìn)行，一般對(duì)化學(xué)結(jié)構(gòu)沒有影響，但對(duì)催化劑的物理結(jié)構(gòu)，特別是孔結(jié)構(gòu)及機(jī)械強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生影響。2009-7-11

催化過程分析第二章28

焙燒是使催化劑具有活性的重要步驟，在焙燒過程中既發(fā)生化學(xué)變化也發(fā)生物理變化。

焙燒有三個(gè)作用：⑴

除去化學(xué)結(jié)合水和揮發(fā)性物質(zhì)（CO2、NO2、NH3等），使之轉(zhuǎn)化成所需的化學(xué)成分和化學(xué)形態(tài)。氣體逸出后在催化劑中留下空隙，使內(nèi)表面增加。3.焙燒2009-7-11

催化過程分析第二章29

⑵

通過控制焙燒溫度，使基體物料向一定晶型或固溶體轉(zhuǎn)變。⑶

在一定的氣氛和溫度條件下，通過再結(jié)晶與燒結(jié)過程，控制微晶粒的數(shù)目與晶粒大小，從而控制催化劑的孔徑和比表面等，控制其初活性，還可以提高機(jī)械強(qiáng)度。2009-7-11

催化過程分析第二章30

2009-7-11

催化過程分析第二章31

催化劑干燥焙燒設(shè)備

常見的有箱式干燥器、回轉(zhuǎn)焙燒爐、履帶式干燥器、薄膜干燥器、扒式干燥器、噴霧干燥器等。2009-7-11

催化過程分析第二章32

圖2-6箱式焙燒爐構(gòu)造示意圖1-爐殼；2-工作室；3-電熱元件；4-爐底板；5-爐門；6-手搖鏈輪；7-重錘筒；8-行程開關(guān)；9-熱電偶孔2009-7-11

催化過程分析第二章33

圖2-7

回轉(zhuǎn)式焙燒爐構(gòu)造示意圖1-雙排套筒滾珠鏈；2-鏈輪；3-減速箱；4-滑差電機(jī)；5-進(jìn)料箱；6-端面密封；7-大齒輪；8-轉(zhuǎn)筒；9-擋輪部件；10-滾圈；11-爐殼；12-砌體；13-上鞍座；14-平滾圈；15-下鞍座；16-托輪部件；17-出料箱2009-7-11

催化過程分析第二章34

四、

沉淀法制備催化劑的案例分析

——活性Al2O3的制備圖2-8

酸中和法生產(chǎn)γ-Al2O3的

圖2-9堿中和法生產(chǎn)η-Al2O3的

流程示意圖

流程示意圖2009-7-11

催化過程分析第二章35

表2-4

中和沉淀溫度對(duì)氧化鋁性質(zhì)的影響中和溫度/℃

50

60

70

80

孔分布

0~50?

50~200?

200~327?

44.0

35.1

30.1

27.6

47.3

45.6

50.4

51.0

8.7

19.3

19.5

21.4

比表面積

/m2·g–1

227

265

253

257

BET孔容/ml·g–1

0.495

0.667

0.777

0.766

平均孔徑

/?

43.6

50.4

61.5

60.5

2009-7-11

催化過程分析第二章36

表2-5

老化時(shí)間對(duì)氧化鋁性質(zhì)的影響（氨水中和硫酸鋁）老化時(shí)間

/h

表面積

/m2·g–1

X衍射圖

0

81.3

23.2

<1

無定形

1

40.2

13.1

12

擬薄水鋁石

44

27.8

4.0

201

擬薄水鋁石

166

26.7

3.5

236

擬薄水鋁石

290

26.2

3.0

242

擬薄水鋁石+少量湃鋁石

3周

32.7

2.1

192

擬薄水鋁石+少量湃鋁石

6周

48.6

0.8

75

近乎純湃鋁石

10周

51.4

0.3

34

湃鋁石

2009-7-11

催化過程分析第二章37

§2.2

浸漬法制備催化劑

浸漬法——將載體浸泡在含有活性組分（主、助催化劑組分）的可溶性化合物溶液中，接觸一定時(shí)間后除去過剩的溶液（如果有），再經(jīng)干燥、煅燒和活化（還原），即可制得催化劑。浸漬法方法：①

過量溶液浸漬法②

等體積溶液浸漬法③

多步浸漬法。2009-7-11

催化過程分析第二章38

一、載體的選擇和浸漬液的配制1.載體的選擇浸漬催化劑的物理性能在很大程度上取決于載體的物理性質(zhì)，載體甚至還影響到催化劑的化學(xué)活性。正確地選擇載體和對(duì)載體進(jìn)行必要的預(yù)處理，是采用浸漬法制備催化劑時(shí)首先要考慮的問題。關(guān)載體的選擇要從物理因素和化學(xué)因素兩方面考慮。2009-7-11

催化過程分析第二章39

載體的種類繁多、作用各異。常用的載體有：硅膠、氧化鋁、分子篩、活性炭、硅藻土、碳纖維、碳酸鈣等。2009-7-11

催化過程分析第二章40

圖2-10

載體表面積對(duì)Ni表面積及晶粒大小的影響2009-7-11

催化過程分析第二章41

表2-6

銀催化劑及其載體的比表面積對(duì)照載體比表面/m2·g–1

催化劑比表面/m2·g–1

1701001207380391062009-7-11

催化過程分析第二章42

2.浸漬液的配制

通常用活性組分金屬的易溶鹽配成溶液，所用的活性組分化合物應(yīng)該是易溶于水（或其它溶劑）的，且在煅燒時(shí)能分解成所需的活性組分，或在還原后變成金屬活性組分；

同時(shí)還必須使無用組分，特別是對(duì)催化劑有毒的物質(zhì)在熱分解或還原過程中揮發(fā)除去。2009-7-11

催化過程分析第二章43

二、活性組分在載體上的分布與控制圖2-11

活性組分在孔內(nèi)的吸附2009-7-11

催化過程分析第二章44

圖2-12

活性組分在載體上的分布類型2009-7-11

催化過程分析第二章45

三、各種浸漬方法及其評(píng)價(jià)⑴

過量溶液浸漬法

⑵

等體積溶液浸漬法

⑶

多次浸漬法

⑷

蒸氣浸漬法

2009-7-11

催化過程分析第二章46

圖2-13

流化床浸漬法流程示意圖2009-7-11

催化過程分析第二章47

四、浸漬顆粒的熱處理1.干燥過程中活性組分的遷移

用浸漬法制備催化劑時(shí)，毛細(xì)管中浸漬液所含的溶質(zhì)在干燥過程中會(huì)發(fā)生遷移，造成活性組分的不均勻分布。

為了減少干燥過程中活性組分的遷移，常采用快速干燥法，使溶劑迅速蒸發(fā)，溶質(zhì)迅速析出。有時(shí)亦可采用稀溶液多次浸漬來加以改善。2009-7-11

催化過程分析第二章48

2.煅燒與活化（還原）煅燒使浸漬在載體上的鹽類發(fā)生分解以得到活性組分。在焙燒過程中，活性組分晶粒會(huì)長大，導(dǎo)致了活性表面積減小。

2009-7-11

催化過程分析第二章49

圖2-14

Pd/Al2O3催化劑的金屬活性表面積與熱處理溫度的關(guān)系2009-7-11

催化過程分析第二章50

還原條件對(duì)金屬的分散度也有影響。

①在不發(fā)生燒結(jié)的前提下，盡可能高地提高還原溫度。②使用較高的還原氣空速。③盡可能地降低還原氣體中水蒸氣的分壓。2009-7-11

催化過程分析第二章51

3.互溶與固相反應(yīng)

在熱處理過程中活性組分和載體之間可能生成固溶體或化合物，可以根據(jù)需要采用不同的熱處理?xiàng)l件，促使或避免它們生成。2009-7-11

催化過程分析第二章52

700℃以下二元氧化物的互溶性Al

Mg

Ca

Zn

Cu

很小

很小

很小

很小

Fe

FeO·Al2O3,Fe2O3·Al2O3

全部互溶

MgO·Fe2O3

CaO·FeO,CaO·Fe2O3

ZnO·Fe2O3

Ni

NiO·Al2O3

全部互溶

很小

小

Zn

ZnO·Al2O3

很小

很小

—

Mg

MgO·Al2O3

—

很小

很小

Ca

CaO·Al2O3

很小

—

很小

2009-7-11

催化過程分析第二章53

五、浸漬法的優(yōu)缺點(diǎn)⑴

浸漬法所制得的催化劑，其表面積與孔結(jié)構(gòu)接近于所用載體的數(shù)據(jù)，因此可使成品的宏觀結(jié)構(gòu)預(yù)先受到控制，即可根據(jù)反應(yīng)所要求的催化劑宏觀結(jié)構(gòu)，選擇所需的載體。⑵

在適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下，活性組分可以均勻的薄層附著在載體表面上，因此大大提高了活性組分的利用率，這對(duì)用貴金屬為活性組分的催化劑尤為有利。2009-7-11

催化過程分析第二章54

⑶

浸漬法所涉及的過程比用沉淀法單純得多，而且在工藝上也比較簡單。

用浸漬法制備催化劑，技術(shù)上比較容易掌握。

2009-7-11

催化過程分析第二章55

問題：

活性組分原料中所不需要的部分最好能經(jīng)熱分解除去，故常用硝酸鹽或銨鹽為原料；浸漬物干燥后，一般不能用洗滌法或離子交換法脫除雜質(zhì)；活性組分常常是物理附著在載體表面上，使用時(shí)有時(shí)會(huì)由于活性組分附著不牢而流失。2009-7-11

催化過程分析第二章56

六、

浸漬法制備催化劑的案例

例：鉑重整催化劑的制備2009-7-11

催化過程分析第二章57

§2.3

其他方法一、

混合法

混合法是工業(yè)上制備多組分催化劑最簡單的方法。其原理是將組成催化劑的各種組分以粉狀粒子的形態(tài)在球磨機(jī)或碾合機(jī)內(nèi)邊磨細(xì)邊混合，使各組分粒子之間盡可能均勻分散。

混合法又分為干法和濕法兩種。

2009-7-11

催化過程分析第二章58

圖2-15

干混法工藝流程示意圖圖2-16

濕混法工藝流程示意圖2009-7-11

催化過程分析第二章59

混合法優(yōu)點(diǎn)：

方法簡單、生產(chǎn)量大、成本低，適用于大批量催化劑的生產(chǎn)。

混合法缺點(diǎn)是催化劑各組分間難以混合均勻，組分間相互作用程度小，難以協(xié)同起催化作用，催化劑的活性、穩(wěn)定性較沉淀法、浸漬法的差；此外，在生產(chǎn)過程中粉塵大、勞動(dòng)條件惡劣，尤其是生產(chǎn)毒性較大的催化劑時(shí)，對(duì)工人身體損害很大。

2009-7-11

催化過程分析第二章60

采用濕式混和法可以改善組分間混合均勻程度，加深組分間的相互作用程度，并可降低生產(chǎn)過程中粉塵量，改善勞動(dòng)條件。2009-7-11

催化過程分析第二章61

例：鐵-鉻-鎂系CO變換催化劑的制備2009-7-11

催化過程分析第二章62

二、離子交換法圖2-17

離子交換法制備金屬負(fù)載型催化劑原理示意圖離子交換法制得的催化劑分散度好，活性高。尤其適用于制備低含量、高利用率的貴金屬催化劑。2009-7-11

催化過程分析第二章63

圖2-18

熱處理過程中Pt晶粒長大的情況2009-7-11

催化過程分析第二章64

例

離子交換法制備金屬/硅酸鋁催化劑2009-7-11

催化過程分析第二章65

三、熔融法熔融法制造工藝顯然是高溫下的過程，因此溫度是關(guān)鍵性的控制因素。采用精心控制的固化過程，能保證熔融態(tài)的介穩(wěn)結(jié)構(gòu)，直到在使用溫度下仍為介穩(wěn)態(tài)。例合成氨的鐵催化劑（Fe3O4-K2O-Al2O3）的制備2009-7-11

催化過程分析第二章66

熔融法制備催化劑，其活性好、機(jī)械強(qiáng)度高，且生產(chǎn)能力大。缺點(diǎn)是通用性不大。

2009-7-11

催化過程分析

第二章67

四、瀝濾法

瀝濾法是利用物理或化學(xué)的方法完全或部分地除去固體物質(zhì)中的某些組分，從而獲得活性表面與孔隙結(jié)構(gòu)的方法。例

Raney鎳催化劑的制備①

Ni-Al合金制備②瀝濾。2009-7-11

催化過程分析第二章68

骨架金屬催化劑的主要優(yōu)點(diǎn)：

易于以活性金屬相的形態(tài)貯存，不像一般負(fù)載型的金屬催化劑，先以氧化物形態(tài)負(fù)載在載體上，變?yōu)榛钚韵鄷r(shí)要預(yù)先還原處理；制備較簡單，批量制造時(shí)其均勻性和重復(fù)性都很好，顆粒大小也易于控制；

BET表面實(shí)質(zhì)上都是金屬表面，對(duì)于骨架Ni可達(dá)100m2/g，骨架Cu為30m2/g，故活性高，抗毒能力強(qiáng)，金屬耗量低；且骨架金屬催化劑都具有極好的導(dǎo)熱性能。2009-7-11

催化過程分析第二章69

五、熱分解法

熱分解法也是制備金屬氧化物催化劑的主要手段之一，常選用易分解的硝酸鹽、碳酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽和醋酸鹽進(jìn)行熱分解成為氧化物，再用H2還原為金屬。

此法亦可用于制備多組分催化劑，是將一些雜多酸鹽熱解。

采用熱分解法時(shí)，必須重視原料的組成（包括來源）和熱解條件（主要是溫度和氣氛）。2009-7-11

催化過程分析第二章70

§5.4催化劑的成型方法

固體催化劑常用的形狀有球形、柱形、片狀、條狀、環(huán)狀以及特殊形狀，如網(wǎng)狀、帶狀、蜂窩狀，或?yàn)椴灰?guī)則的塊狀、粉末。

圖

常用的固體催化劑形狀2009-7-11

催化過程分析第二章71

工業(yè)上常用的催化劑形狀與大小：

⑴

固定床催化劑：粒狀、球狀、片狀、條狀，一般直徑在4毫米以上；⑵

移動(dòng)床催化劑：球狀，Φ3～4mm；⑶

沸騰床催化劑：Φ30～

200μm；⑷

懸浮床催化劑：Φ1～

2mm。2009-7-11

催化過程分析第二章72

成型方法：

破碎成型、擠條成型、壓片成型及造球等。

成型方法的選擇主要考慮兩方面因素：成型前物料的物理性質(zhì)，成型后催化劑的物理、化學(xué)性質(zhì)。

當(dāng)兩者有矛盾時(shí)，大多數(shù)情況下，寧可改變前者而盡可能照顧后者。2009-7-11

催化過程分析第二章73

1.破碎成型

直接將大塊的固體破碎成無規(guī)則的小塊。

2.擠條成型

將濕物料或粉末物料中加適量水，碾捏成具有可塑性的糊狀物料然后放置在開有小孔的圓筒中，在活塞的推動(dòng)下，物料呈細(xì)條狀從小孔中擠壓出來，并切割為一定長度。

擠條成型一般適用于親水性強(qiáng)的物質(zhì)，如氫氧化物等。2009-7-11

催化過程分析第二章74

⒊

壓片成型

是常用的成型方法，某些不易擠條成型的物料，可用此法成型。

在壓片時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制壓力，使物料處于彈性變形階段之前。

在壓片過程中，為了增加物料的潤滑和可塑性能，往往添加潤滑劑。2009-7-11

催化過程分析第二章75

4.造球⑴

滾動(dòng)造球法：此法適用于干燥的粉狀物成型。

⑵

流化法造球：基本上與滾動(dòng)造球法相似，但是在流化床中進(jìn)行。⑶

油浴造球法⑷

噴霧造球法

由噴霧成型或油浴成型所得的催化劑粒子形狀規(guī)則，表面光滑，機(jī)械強(qiáng)度良好。微球形氧化鋁、硅鋁膠、分子篩等常用此法制成。

2009-7-11

催化過程分析第二章76

5.燒結(jié)

對(duì)于耐高溫難成型的物料，有時(shí)可用燒結(jié)法成型。2009-7-11

催化過程分析第二章77

圖

螺旋擠條機(jī)（單螺桿）結(jié)構(gòu)示意圖1-擠壓螺桿2鋼絲割刀無級(jí)調(diào)速；3-擠壓缸；4-旋轉(zhuǎn)鋼絲割刀；5-給料螺桿無級(jí)調(diào)速；6-冷卻水入口；7-冷卻水出口；8-物料入口2009-7-11

催化過程分析第二章78

圖

轉(zhuǎn)盤式成球機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-罩殼；2-成球盤；3-大傘齒輪；4-指示器；5-底座；6-主軸；7-軸承箱；

8-操縱機(jī)構(gòu)；9-支架；10-大皮帶輪；11-三角皮帶；12-手輪；13-電機(jī)；14-電動(dòng)調(diào)節(jié)座；15-底座2009-7-11

催化過程分析第二章79

6.常用的膠粘劑和潤滑劑表

膠粘劑的分類與舉例基本膠粘劑

薄膜膠粘劑

化學(xué)膠粘劑

基本膠粘劑

薄膜膠粘劑

化學(xué)膠粘劑

瀝青

水

Ca(OH)2+CO2

干淀粉

皂土

鋁溶膠

水泥

水玻璃

Ca(OH)2+糖蜜樹脂

糊精

硅溶膠

棕櫚蠟

合成樹脂，動(dòng)物膠

MgO+MgCl2

聚乙烯醇

糖蜜

石蠟

硝酸，醋酸，檸檬酸

水玻璃+CaCl2

黏土

淀粉

水玻璃+CO2

2009-7-11

催化過程分析第二章80

表

常用的成型潤滑劑液體潤滑劑

固體潤滑劑

液體潤滑劑

固體潤滑劑

水

滑石粉

可溶性油和水

硬脂酸鎂或其它硬脂酸鹽

潤滑油

石墨

硅樹脂

二硫化鉬

甘油

硬脂酸

聚丙烯酰胺

石蠟

2009-7-11

催化過程分析第二章81

7.成型工序在制造工藝中的位置

成型工序在整個(gè)制備過程中所處的位置可因催化劑的特點(diǎn)及制備基體的方法而不同。

采用浸漬法時(shí)，一般是預(yù)先成型的；但如果用粉末浸漬，則在浸漬后成型。有些物質(zhì)經(jīng)高溫活化后難以成型，因此應(yīng)在活化前成型。有些物質(zhì)在熱處理過程中放出大量氣體，使成型物崩解，因此應(yīng)在熱處理后成型。2009-7-11

催化過程分析第二章82

§5.5催化劑制備技術(shù)的新進(jìn)展隨著催化新反應(yīng)和新型催化材料的不斷開發(fā)，納米催化材料、膜催化反應(yīng)器等的研究進(jìn)展，促成了眾多催化劑制備新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。

納米技術(shù)、超臨界流體技術(shù)、成膜技術(shù)等都被認(rèn)為是與催化劑制備直接或間接相關(guān)的新技術(shù)。2009-7-11

催化過程分析第二章83

一、

納米技術(shù)與催化劑納米粒子具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子效應(yīng)，表現(xiàn)出與傳統(tǒng)固體材料不同的特異性質(zhì)。

納米粒子表面存在大量的懸空鍵和晶格畸變，呈現(xiàn)出較大的化學(xué)活性，對(duì)催化反應(yīng)的意義尤為重要，納米粒子有更強(qiáng)的氧化還原能力，有很高的催化活性；納米半導(dǎo)體粒子有優(yōu)異的光電催化活性；2009-7-11

催化過程分析第二章84

納米TiO2、納米ZnO等納米粉體具有優(yōu)良光催化性能；等等。納米粒子不僅可具有常規(guī)材料所沒有的催化性能，且可以有特征反應(yīng)，在提高催化反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度和定向等方面，提供了新的途徑。2009-7-11

催化過程分析第二章85

納米結(jié)構(gòu)催化劑則是化學(xué)催化劑的主體，包括負(fù)載型、植入型金屬催化劑和納米孔結(jié)構(gòu)、納米界面結(jié)構(gòu)催化劑等。同時(shí)，一些新的納米結(jié)構(gòu)催化材料，如納米管、納米纖維、納米球、納米膜等也給催化研究帶來新的機(jī)遇與選擇。2009-7-11

催化過程分析第二章86

1.微乳液技術(shù)

微乳液是由兩種或兩種以上不互溶液體形成的熱力學(xué)穩(wěn)定、各向同性、外觀透明或半透明的分散體系，微觀上液滴由表面活性劑界面膜所穩(wěn)定。

微乳液通常由表面活性劑、助表面活性劑、有機(jī)溶劑和水溶液四個(gè)組分組成。2009-7-11

催化過程分析第二章87

微乳法制備的粒子表面包裹有一層表面活性劑分子，使粒子間不易聚結(jié)。通過選擇不同的表面活性劑、助表面活性劑可對(duì)粒子進(jìn)行修飾，并控制顆粒的大小。

微乳液法制備納米材料具有操作簡單、粒徑大小可控、分布范圍窄、粒子分散性好、易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)操作等特點(diǎn)。2009-7-11

催化過程分析第二章88

微乳液法制備納米催化劑的基本原理：

W/O型微乳液是由連續(xù)油相、水核分散相及表面活性劑與助表面活性劑組成的界面三相構(gòu)成。如后圖所示，水核被表面活性劑與助表面活性劑組成的單分子層界面所包圍，形成單一均勻的納米級(jí)空間，可以看作一個(gè)“微型反應(yīng)器”。由于微乳液是熱力學(xué)穩(wěn)定體系，在一定條件下具有保持穩(wěn)定尺寸、自組裝和自復(fù)制的能力，因此微乳液給人們提供了制備尺寸均勻的納米微粒的理想微環(huán)境。2009-7-11

催化過程分析第二章89

常見的油-表面活性劑-助表面活性劑-水的四元相圖如圖所示，通過調(diào)整工藝參數(shù)可得到性能優(yōu)良的微乳液。

2009-7-11

催化過程分析第二章90

圖

油包水型微乳液的結(jié)構(gòu)示意圖

圖

水-表面活性劑-油體系中相圖2009-7-11

催化過程分析第二章91

用W/O型微乳體系制備納米微粒時(shí)，納米微粒的形成機(jī)理可分為兩種，即“混合機(jī)制”和“擴(kuò)散機(jī)制”:

混合機(jī)制——將反應(yīng)物A、B分別增溶在兩份完全相同的W/O微乳液中，混合兩份微乳液，由于水滴的碰撞、結(jié)合與物質(zhì)交換，引起化學(xué)反應(yīng)，生成AB的沉淀顆粒。

擴(kuò)散機(jī)制——一種反應(yīng)物增溶在水核內(nèi)，另一種反應(yīng)物以水溶液的形式或氣體與前者混合，水相或氣體反應(yīng)物穿過微乳液界面膜進(jìn)入水核內(nèi)，與另一反應(yīng)物作用，產(chǎn)生晶核并長大，產(chǎn)物粒子的最終粒徑?jīng)Q定于水核尺寸。2009-7-11

催化過程分析第二章92

影響納米粒子制備的因素如下：①水/表面活性劑摩爾比R：

適當(dāng)減小R可以控制納米粒子的粒徑大小在幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，分散性更好。②反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度，可以改變粒子的尺寸和粒徑分布。2009-7-11

催化過程分析第二章93

③微乳液液滴界面強(qiáng)度:

微乳液液滴界面強(qiáng)度決定膠束之間的相互作用，直接影響顆粒的長大。

選擇合適的表面活性劑是制備納米粒子成敗的關(guān)鍵。2009-7-11

催化過程分析第二章94

④表面活性劑的種類:

常用的陽離子型表面活性劑有：CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）、DTAC（十二烷基三甲基氯化銨）、DOD-MAC（雙十八烷基二甲基氯化銨）等；

陰離子表面活性劑有：AOT、SDS（十二烷基磺酸鈉）

、DBS（癸二酸二癸酯）等；

非離子表面活性劑有：TritonX-100、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚Span系列和Tween系列、OP-10系列、平平加系列和JFC潤透劑等。表面活性劑種類的選擇對(duì)合成納米微粒的性質(zhì)和質(zhì)量是至關(guān)重要的。2009-7-11

催化過程分析第二章95

⑤助表面活性劑:

助表面活性劑的用量要適度。

除以上因素外，反應(yīng)溫度、反應(yīng)物料種類、反應(yīng)物在水核中的位置、反應(yīng)持續(xù)時(shí)間等也會(huì)對(duì)W/O微乳液法制備納米微粒產(chǎn)生影響。

2009-7-11

催化過程分析第二章96

微乳液法制備納米催化劑工藝?yán)?/p>

合成甲醇的Pd/ZrO2催化劑的制備圖

微乳液法制備Pd/ZrO2催化劑的工藝流程示意圖2009-7-11

催化過程分析第二章97

采用微乳液技術(shù)制備納米催化劑主要集中在負(fù)載型金屬納米催化劑、金屬氧化物納米催化劑、復(fù)合氧化物納米催化劑等。2009-7-11

催化過程分析第二章98

圖

Pd/ZrO2催化劑中Pd的粒徑分布（Pd含量為5.0%）2009-7-11

催化過程分析第二章99

圖

Pd的粒徑分布對(duì)CO加氫性能的影響2009-7-11

催化過程分析第二章100

2.溶膠—凝膠法溶膠—凝膠技術(shù)：具有反應(yīng)條件溫和、制備的產(chǎn)品純度高、結(jié)構(gòu)可控、且操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。

溶膠—凝膠法是一種最常用的制備氧化物類物質(zhì)的方法，目前被廣泛應(yīng)用于金屬氧化物類納米粒子的制備。2009-7-11

催化過程分析第二章101

對(duì)于一些多孔性的金屬氧化物納米粒子的制備，該法顯得更為優(yōu)越。溶膠-凝膠法主要用于無機(jī)氧化物分離膜、金屬氧化物催化劑、雜多酸催化劑和非晶態(tài)催化劑等的制備。2009-7-11

催化過程分析第二章102

溶膠—凝膠法是通過金屬化合物或配合物經(jīng)過水解、縮聚反應(yīng)，來制備具有三維結(jié)構(gòu)的凝膠類氧化物的。還可以同時(shí)引入多個(gè)金屬烷氧化合物進(jìn)行水解、縮合反應(yīng)，以制備凝膠類復(fù)合金屬氧化物。

溶膠-凝膠反應(yīng)如下：

水解反應(yīng)：MOR+H2O→MOH+HOR

縮合反應(yīng)：MOR+HOM→MOM+HORMOH+HOM→MOM+H2O2009-7-11

催化過程分析第二章103

例

溶膠-凝膠法合成硅膠

正硅酸乙酯（TEOS）在無機(jī)酸或有機(jī)堿催化劑的作用下進(jìn)行水解，形成Si-OH官能團(tuán)，然后再進(jìn)行相鄰Si-OH間的縮聚或凝膠脫水反應(yīng)，形成硅膠。圖硅膠的合成2009-7-11

催化過程分析第二章104

圖

溶膠—凝膠法合成吸附、催化或催化劑載體材料過程2009-7-11

催化過程分析第二章105

圖

Sol-Gel法制備催化劑的流程示意圖2009-7-11

催化過程分析第二章106

3.模板劑法

模板劑法是合成一些具有特定幾何構(gòu)型的納米晶粒的主要方法，如納米絲、納米纖維以及納米棒、納米管等。

目前，凡是在合成條件下具有穩(wěn)定骨架或幾何結(jié)構(gòu)的表面活性劑分子，均可以作為制備納米材料的模板劑。同時(shí)，一些骨架類碳素材料，也可以作為金屬氧化物納米粒子合成的模板劑，如富勒烯、碳納米管、碳分子篩等。2009-7-11

催化過程分析第二章107

例

以碳納米管為模板劑，合成一維納米結(jié)構(gòu)的

MoO3納米管、納米棒。圖

MoOx納米棒的SEM圖（a）MoO3（b）MoO2（c）MoO3納米管的TEM圖

2009-7-11

催化過程分析第二章108

4.水熱合成法

水熱技術(shù)是在密閉的高壓釜里，采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，通過對(duì)反應(yīng)容器加熱，創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)高溫高壓的反應(yīng)環(huán)境，使通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并結(jié)晶。水熱法可分為水熱晶體生長、水熱合成、水熱反應(yīng)、水熱處理等，分別用來生長各種單晶、制備陶瓷粉體等。2009-7-11

催化過程分析第二章109

水熱合成法制備粉體具有晶粒發(fā)育完整、粒度小且分布均勻、顆粒團(tuán)聚較輕、易得到合適的晶型的優(yōu)點(diǎn)；制備陶瓷粉體時(shí)不需要高溫煅燒處理，避免了煅燒過程中晶粒長大、缺陷形成和引入雜質(zhì)；水熱合成法采用常規(guī)反應(yīng)設(shè)備，可使用便宜原料，能耗大大降低。

2009-7-11

催化過程分析第二章110

水熱合成法是合成分子篩的主要方法，該方法也可以用來合成一些晶型的氧化物納米晶粒，在合成時(shí)往往要加入一些有機(jī)胺類表面活性劑作為模板劑，以定向控制其晶化過程，形成特定幾何結(jié)構(gòu)的金屬氧化物納米粒子。若不加入表面活性劑，單純通過控制晶化條件，如pH值、晶化溫度、晶化時(shí)間以及前驅(qū)物的結(jié)構(gòu)，也可以得到納米粒子。2009-7-11

催化過程分析第二章111

圖

水熱合成法的MoO3納米纖維和納米棒例

以(NH4)6Mo7O24為原料水熱法合成MoO3納米粒子2009-7-11

催化過程分析第二章112

5.納米介孔分子篩的合成

介孔分子篩第一次出現(xiàn)后，即引起巨大反響。這類具有10~100nm介孔的分子篩材料，可以應(yīng)用于大分子的吸附、擇形催化、吸附分離以及微型反應(yīng)器等眾多領(lǐng)域。

M41S系列介孔分子篩的合成，已有許多種類的模板劑合成路線，目前所用的模板劑主要有：陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、極性表面活性劑、聚合物、共聚物等。2009-7-11

催化過程分析第二章113

例

陽離子表面活性劑法合成M41S系列介孔分子篩圖

MCM-41介孔分子篩的LCT形成機(jī)理2009-7-11

催化過程分析第二章114

圖

不同表面活性劑下合成的介孔分子篩的骨架結(jié)構(gòu)2009-7-11

催化過程分析第二章115

表

采用電荷匹配原理合成的金屬氧化物介孔分子篩的結(jié)構(gòu)特性無機(jī)前驅(qū)體

表面活性劑

XRDd/?

Sb氧化物

C18H37(CH3)3NBr

42.9(立方相)；46.0(六角形)；37.5(層狀)

W氧化物

C16H33(CH3)3NBr

40.0(六角形)；28.3(層狀)

磷酸鋅

CnH2n+1(CH3)3NBr

(層狀)21.6(10)，23.5(12)，26.0(14)，28.2(16)，30.5(18)，32.5(20)

Al

C12H25C6H4SO3Na

28.9(層狀)

Al3+

C12H25OPO3H2

26.4(層狀)

Pb2+

C16H33SO3H

45.8(六角形)；38.5(層狀)

Fe2+

C16H33SO3H

41.0(層狀)

CnH2n+1OSO3Na

(層狀)21.0(12)，23.0(14)，27.3(16)，30.3(18)

Fe3+

C12H25OPO3H2

26.9(層狀)

CnH2n+1OSO3Na

(層狀)23.1(12)，26.0(14)，28.1(16)，28.1(18)

2009-7-11

催化過程分析第二章116

Mg2+

C12H25OPO3H2

31.0(層狀)Mn2+

C12H25OPO3H2

28.6(層狀)Mn2+

CnH2n+1OSO3Na(層狀)23.3(14)，42.2和28.9(16)，24.3(18)Co2+

C12H25OPO3H2

30.8(層狀)CnH2n+1OSO3Na(層狀)20.9和39.7(12)，22.8(14)，41.5和27.4(16)，28.4(18)Ni2+

C12H25OPO3H2

31.1(層狀)CnH2n+1OSO3Na(層狀)31.8，23.5和23.2(14)，43.5和27.5(16)，24.3(18)Zn2+

C12H25OPO3H2

29.6(層狀)Ga3+

C12H25OPO3H2

27.2(層狀)硫化錫

C16H33(CH3)3NBr25.8(層狀)2009-7-11

催化過程分析第二章117

例

過渡金屬氧化物介孔分子篩的合成圖

形成非硅系介孔分子篩的共價(jià)鍵液晶模板機(jī)理2009-7-11

催化過程分析第二章118

6.超臨界技術(shù)與催化劑利用超臨界流體的兩個(gè)特性來制備催化劑：一是通過調(diào)節(jié)溫度和壓力可顯著改變?nèi)芙舛鹊奶匦裕瑢⒊R界流體作為負(fù)載型催化劑的溶劑；二是高擴(kuò)散和低黏度的特性可使超臨界流體作為向微孔中輸送活性組分的溶劑。用超臨界流體結(jié)合化學(xué)法制備金屬和金屬氧化物微粒的例子很多。

2009-7-11

催化過程分析第二章119

采用超臨界技術(shù)制備的改性沸石催化劑的酸性和催化性能明顯改善，制備的B2O3-Hβ-Al2O3和SO42–-Fe2O3-HO-Al2O3催化劑在反應(yīng)溫度為100℃、醇烯摩爾比為1.6：1、空速為5600h-1條件下的反應(yīng)活性明顯高出普通方法制備的催化劑，B2O3-Hβ-Al2O3的最高轉(zhuǎn)化率為35.3%，SO42–-Fe2O3-HO-Al2O3的最高轉(zhuǎn)化率為34.8%，均比普通方法制備的催化劑高出10%以上。2009-7-11

催化過程分析第二章120

7.膜技術(shù)與催化劑

膜與催化劑一般以四種形式組合：①

膜與催化劑是兩個(gè)分離的部分；②

催化劑裝在膜反應(yīng)器中；③

膜本身具有催化作用；④

膜作為催化劑的載體。

2009-7-11

催化過程分析第二章121

③、④兩種形式稱為膜催化劑或催化膜，其優(yōu)于常規(guī)催化劑的地方是擴(kuò)散阻力小，溫度易控制，選擇性高，反應(yīng)可以不生成副產(chǎn)物，可獲得純度很高的產(chǎn)品，甚至不需要分離工序而完成產(chǎn)品生產(chǎn)。2009-7-11

催化過程分析第二章122

典型的膜催化劑有以下幾種：①用于加氫反應(yīng)的Pd合金膜催化劑：膜催化反應(yīng)器裝有200根用該膜制成的螺旋管，用來加氫制沉香醇，收率達(dá)96%，成本明顯降低。②用于脫氫反應(yīng)的Pd合金膜催化劑：原則上，用于加氫反應(yīng)的催化劑都可以用于脫氫反應(yīng)。

2009-7-11

催化過程分析第二章123

③加氫脫氫其它膜催化劑：

用于烴類轉(zhuǎn)化的陶瓷膜催化劑由兩層化合物復(fù)合而成；環(huán)己烷脫氫制苯的多孔玻璃膜；多孔γ-Al2O3膜負(fù)載于支撐物上，用于甲醇脫氫反應(yīng)。

④其它膜催化劑：用于CH4氧化制甲醇的復(fù)合氧化物膜催化劑。此外還有碳膜、分子篩膜、有機(jī)聚合物膜等。2009-7-11

催化過程分析第二章124

⑴

固態(tài)粒子燒結(jié)法

將無機(jī)粉料微小顆?；虺?xì)粒子與適當(dāng)介質(zhì)混合，分散形成穩(wěn)定的懸浮液，制成生坯后進(jìn)行干燥，然后在高溫（1000~1600℃）下燒結(jié)處理。這種方法不僅可以制備微孔陶瓷膜或陶瓷膜載體，也可用于制備微孔金屬膜。⑵溶膠-凝膠法：

這里主要是浸涂制膜。膜催化劑制備技術(shù)——實(shí)際上就是成膜技術(shù)2009-7-11

催化過程分析第二章125

⑶

薄膜沉積法

采用濺射、離子鍍、金屬鍍及氣相沉積等方法，將膜材料沉積在載體上制備薄膜的技術(shù)。

此外膜催化劑的制備技術(shù)還有陽極氧化法、相分離-瀝濾法、水熱法等。

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催化過程分析第二章例

溶膠-凝膠法制備Al2O3膜圖

溶膠-凝膠法制備Al2O3膜工藝流程示意圖2009-7-11

催化過程分析第二章127

a.化學(xué)氣相沉積

制備薄膜的常規(guī)方法之一，包括常壓、低壓、等離子體輔助氣相沉積等。利用氣相反應(yīng)，在高溫、等離子或激光輔助等條件下控制反應(yīng)氣壓、氣流速度、基片材料溫度等因素，從而獲得超細(xì)結(jié)構(gòu)的薄膜材料。

這一方法在半導(dǎo)體、氧化物、氮化物、碳化物等薄膜制備中應(yīng)用較多。2009-7-11

催化過程分析第二章128

b.化學(xué)鍍膜法

在還原劑作用下，將金屬鹽中的金屬離子還原成原子狀態(tài)，析出并沉積在載體表面上。在這種鍍覆過程中，溶液中的金屬離子被生長著的鍍層表面所催化，而不斷還原沉積在載體表面上，從而得到鍍層。

對(duì)于無催化性能的載體材料，如陶瓷、玻璃等，可以人為賦予其催化能力，即通過敏化處理來加以活化，以利于化學(xué)還原沉積。2009-7-11

催化過程分析第二章129

化學(xué)鍍的特點(diǎn)是可以制得非常均勻和薄的膜層，涂層緊密不疏松，機(jī)械強(qiáng)度高，設(shè)備簡單，不需要電源，而且可以在任何多孔的載體上進(jìn)行。化學(xué)鍍?cè)谥苽溥x擇性通過氫的復(fù)合致密型Pd膜和Pd合金膜方面有著廣泛的應(yīng)用前景。2009-7-11

催化過程分析第二章130

膜催化劑當(dāng)前開發(fā)的重點(diǎn)是突破成膜技術(shù)，使其商品化、系統(tǒng)化，要研制適用于石油化工、石油煉制、有機(jī)化工和精細(xì)化工用的工業(yè)催化劑用膜，如陶瓷材料、碳素材料、沸石材料、各種金屬氧化物復(fù)合材料、玻璃材料等無機(jī)材料膜。2009-7-11

催化過程分析第二章131

§5.6工業(yè)催化劑的使用一、運(yùn)輸、貯藏與裝填

裝有催化劑的桶在運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)盡量輕輕搬運(yùn)，嚴(yán)禁摔、碰、滾、撞擊，以免催化劑破碎。

催化劑的貯藏要求防潮、防污染。

催化劑的裝填是非常重要的工作，裝填的好壞對(duì)催化劑床層氣流的均勻分布及降低床層的阻力、有效地發(fā)揮催化劑的效能有重要作用。

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催化過程分析第二章132

二、升溫與還原

催化劑的升溫與還原實(shí)際上是其制備過程的繼續(xù)，是投入使用前的最后一道工序，也是催化劑形成活性結(jié)構(gòu)的過程。

在此過程中，既有化學(xué)變化也有宏觀物性的變化。

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催化過程分析第二章133

還原過程通常在催化劑使用裝置上進(jìn)行，這是由于還原后的催化劑再暴露于空氣中容易失活，某些甚至?xí)鹑紵?，須一?jīng)活化立即投入使用，故催化劑制造廠家常以未活化的催化劑包裝作為成品。使用前須先活化才能使用。

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催化過程分析第二章134

催化劑的還原有時(shí)也在制造廠進(jìn)行，即所謂的預(yù)還原。由于某些催化劑或是由于還原時(shí)間長，占用反應(yīng)器的生產(chǎn)時(shí)間；或是由于要在特殊條件下還原，可以獲得最好的還原質(zhì)量；或是由于還原與使用條件相差太大，器內(nèi)還原無法進(jìn)行，要求在專用設(shè)備內(nèi)預(yù)先還原并稍加鈍化，提供預(yù)還原的催化劑，使用時(shí)只要略加活化即能投入使用

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催化過程分析第二章135

催化劑的還原必須到達(dá)一定的溫度后才能進(jìn)行。從室溫到還原開始以及從開始還原到還原終點(diǎn)，催化劑床層都需逐漸升溫，穩(wěn)定而緩慢進(jìn)行，并不斷脫除催化劑表面所吸附的水分。升溫還原的好壞將直接影響到催化劑的使用性能。

影響還原的因素有：還原溫度、氣氛、還原氣體的空速與壓力，以及催化劑的組成與粒度等。2009-7-11

催化過程分析第二章136

三、開停車及鈍化1.開車

催化反應(yīng)器點(diǎn)火開車時(shí)，首先用純N2或惰性氣體置換整個(gè)系統(tǒng)，然后用