工业催化剂的制备浸渍法.ppt

1、工业催化剂的制备,浸渍法,浸渍法,将载体放到含有活性物质、助剂成分的液体或气体中浸渍，依靠毛细管压力进入使组分进入载体内部，同时组分还会在载体表面上吸附。使活性组分在载体表面吸附直到平衡，除去剩余液体，进行干燥、焙烧、活化（还原）等后处理,优点,使用已经制成的各种形状尺寸的催化剂载体； 可以选择具有合适比表面、孔径、强度、导热率性能的载体； 被负载组分分布在载体表面，利用率高、成本低； 生产方法比较简单易行，生产能力高,载体的选择,1.物理因素 适宜的形状、大小、比表面、孔结构 机械强度、耐热性能好 2.化学因素 表面酸碱性和足够的吸水性 不含使催化剂中毒和导致副反应发生的物质 原料易得，制备

2、简单，无污染,浸渍液的配制,根据活性组分在载体上分布形式的要求，选择适宜的盐溶液,通常采用硝酸盐、氯化物、有机酸盐、铵盐的浸渍液,浸渍液的浓度,注意事项： 浓度过高，活性组分在孔内分布不均匀，易得到较粗的金属颗粒且粒径分布不均匀 浓度过低，一次浸渍达不到要求，必须多次浸渍，费时费力,活性组分在载体上的分布与控制,浸渍时溶解在溶剂中含活性组分的盐类（溶质）在载体表面的分布，与载体对溶质和溶剂的吸附性能有很大的关系 一般认为活性组分在一个孔内吸附动态平衡，其模型可能有以下四种情况：1.快速吸附2.静置、吸附、溶解平衡3.过量活性组分4.活性组分不足,竞争吸附原理及模型,吸附速度和扩散速度不同，活性

3、组分分布往往不均匀 在浸渍溶液中，除含有活性组分外，再加入适量第二组分（一般为酸类），该组分也吸附在载体上，加入的第二组分称为竞争吸附剂 采用竞争吸附剂提高活性组分的分布均匀性,浸渍前 单纯氯铂酸浸渍 有竞争吸附剂,竞争吸附模型示意图,载体上活性组分的分布,均匀型 (uniform type) 蛋壳型 (egg-shell type) 蛋白型 (egg-white type) 蛋黄型 (egg- yolk type),浸渍颗粒的热处理过程,干燥过程中活性组分的迁移 负载型催化剂的焙烧与活化 互溶与固相反应,各种浸渍法及评价,过量浸渍法 本法系将载体泡人过量的浸渍溶液中，即浸渍溶液体积超过载体可

4、吸收体积，待吸附平衡后，滤去过剩溶液，干燥、活化后便得催化剂成品。,等体积浸渍法,将载体浸入到过量溶液中，整釜溶液的成分将随着载体的浸渍而被改变，释放到溶液中的碎物可形成淤泥，使浸渍难于完全使用操作溶液。因而工业上使用等体积浸渍法(吸干浸渍法)， 即将载体浸到初湿程度，计算好溶液的体积，做到更准确地控制浸渍工艺。 工业上，可以用喷雾使载体与适当浓度的溶液接触，溶液的量相当于已知的总孔体积，这 样做可以准确控制即将掺入催化剂中的活性组织的量。各个颗粒都可达到良好的重复性，但在一次浸渍中所能达到最大负载量，要受溶剂溶解度的限制。,在任何情况 下，制成的催化剂通常都要经过干燥与焙烧。在少数情况下，为

5、使得有效组分更均匀地分散，可将浸渍过的催化剂浸入到一种试剂中，以使发生沉淀，从而可使活性 组分固定在催化剂内部。 本法将载体与它可吸收体积的浸渍溶液相混合，由于浸渍溶液的体积与载体的微孔体积相当，只要充分混合，浸渍溶液恰好浸透载体颗粒而无过剩，可省略废液的过滤 与回收。但是必须注意，浸渍溶液体积是浸渍化合物性质和浸渍溶液黏度的函数。确定浸渍溶液体积，应预先进行试验测定。等体积浸渍可以连续或间断进行，设备 投资少，生产能力大，能精确调节附载量，所以工业上广泛采用。,多次浸渍法,本法即浸渍、干燥、焙烧反复进行数次。采用这种方法的原因有两点。 第一，浸渍化合物的溶解度小，一次浸渍不能得到足够大的附载

6、量，需要重复浸渍多次； 第二， 为避免多组分浸渍化合物各组分间的竞争吸附，应将各别组分按秩序先后浸渍。每次浸渍后，必须进行干燥和焙烧，使之转化为不溶性的物质，这样可以防止上次浸 载在载体的化合物在下一次浸渍时又溶解到溶液中，也可以提高下一次浸渍时载体的吸收量。,例如，加氢脱硫CO2O3-MoO3A12()3催化剂的制备，可将氧化铝先用钴盐溶液浸渍，干燥、焙烧后再用钼盐溶液按上述步骤处理。必须注意每次浸渍时附载量的提高情况。随着浸渍次数的增加，每次附载增量将减少。 多次浸渍法工艺过程复杂，劳动效率低，生产成本高，除非上述特殊情况，应尽量少采用。,蒸气相浸渍法,除了溶液浸渍之外，亦可借助浸渍化合物的挥发性，以蒸气相的形式将它附载到载体上。这种方法首先应用正丁烷异构化过程中的催化剂，催化剂为A1C13铁钒土。在反应器内先装入铁钒土载体，然后以热的正丁烷气流将活性组分A1C13气温升，而有足够的AICl3沉淀在载体铁矾土上后气化，并使A1C13微粒与丁烷一起通过