催化剂制备测试及实验室反应器

1催化劑製備（P143-145）主要組分：Fe，Co，Ni重金屬助催化劑：各種組分，旨在提高強度，改變晶格，耐熱，抑制副反應載體：多孔物提供s=102m2/g的表面，供催化劑按分子規模擴散。常用Al2O3，活性碳，矽膠,油裂解,烯,活性中心表面反應,吸附,脫附,原料,外擴,內擴,內擴,外擴,產物,表觀動力學,微觀動力學本征反應速率,乙烯氧化環氧乙烷,催化劑製備測試及實驗室反應器,催化反應速率是表面反應速率,既要提高也要提高S(比表面),常用方法,浸漬法：蛋殼型，蛋黃型,化學沉澱法：,硝酸或草酸的重金屬鹽,沉澱Ni(OH)3,NH4OH,過濾，洗，乾燥，造粒，焙燒（氧化），活化（H2還原）,分子篩法：,矽酸鈉鋁酸鈉NaOH,Sol-Gel,凝膠,晶,陳化,成型,洗幹，焙燒,洗，過濾，乾燥,離子交換把Na+換成Ni+,Mg+,其他方法：,古老的，瑞利鎳（骨架鎳）Ni-Al合金溶於強鹼，得高比表面Ni。LiC4H8有機鋰，有機鋁，不是均相催化劑，是非均相催化劑，納米級。,(化學氣相沉積),(溶膠凝膠法),(浸漬催化劑劑),(共沉澱催化劑),(分子篩),(活性碳),(獨石/陶瓷泡沫),(氧化矽),(氧化鋁),(瑞利鎳,合成氨用鐵催化劑),(載體),塊狀催化劑和載體,水凝膠,幹凝膠,(AlO2)-,Al+3,(Al2O3),水滑石,熟化時間,水滑石,孔/平方英吋,活性（空速表示）；選擇性；壽命，失活原因，化學中毒要求高純進料氣(ppm級)，機械強度（流化床磨損），反應結碳，堵塞孔道，反應超溫，晶粒團聚。,Knowhow催化劑篩選，專利，仿製（19年專利期）,2催化劑表徵,固體材料密度：S克/cm3粒子密度：P克/cm3床層密度：B克/cm3催化劑粒子孔體積：cm3/克，水煮法測催化劑粒子孔隙率：,無孔催化劑Monolithe(高活性,低壓降,低熱容),物理參數,催化劑評價主要指標,催化劑表面形貌(電鏡觀察),XRD,SEM,AES,孔徑分佈,測量方法,1）200A用壓汞法。先抽真空，再壓汞。壓力汞深入到細孔。,P與a關係如下：Washburn公式,2）x1，則說明在大流速下，催化劑活性提高了，即存在外擴散。,測活化能,外擴散隨T而。,b.內擴散判斷,T,燒,媒,1,/,T,l,n,k,外,擴,E,/,2,R,內,擴,反,應,控,制,E,/,R,表,面,反,應,c.表觀速率方程(實驗測得),本征速率方程,可以證明:內擴散控制時表觀反應級數n(1+n)/2表觀活化能E(1/2)E,2.實驗室反應器,優點：設備便宜（模擬）；分析儀器便宜；易發現副反應。,缺點T要沿軸均勻（H大)H不夠高（易外擴散控制）D也不夠大要求資料處理需微分。,積分反應器,微分反應器,x足夠小就是微反。,w小或小，很小。,反應就在T，C這一點上進行，測得的x就是這一點的，資料不需要微分。,可與T，C關連，T易恒溫。,缺點：進氣要配出Ci濃度且能變化，x小，要求分析儀器很精密。,價貴,流動迴圈（無梯度）反應器,微反就是無梯度反應器，無內外擴散，無溫度梯度，無濃度梯度，但是x太小，此類分析儀器價太貴。,易分析。,缺點：時間長，需等穩定。,外迴圈,高溫，超淨泵。管路表面太大，有催化作用。,內迴圈,軸流式,轉蘭式,氣固相催化反應：250並行反應