多相催化剂的评价ppt课件

1、第11章 多相催化剂的评价普通来说，催化剂的活性、选择性和寿命是评价催化剂的最重要目的。1.1 固定床反响器和流化床反响器固定床反响器和流化床反响器一个好的实验室反响器应能使反响床层颗粒间和催化剂颗粒内的温度和浓度梯度降到最低，这样才干认识在传质、传热不起控制造用的情况下催化剂的真实行为。固定床反响器：当流体反响物以较低的流速穿过催化剂床层时，颗粒处于温定形状，流体经过床层的压力降P与流体的线速u成正比，且床层高度不发生变化；浓相流化阶段/沸腾阶段：流体线速添加，催化剂颗粒相互分开而不接触，流体穿过床层时， P不再随线速添加而增大，床层处于流化形状并随流速添加不断膨胀，物层界面不断上移但仍能坚

2、持明显界面；稀相流化阶段：流体线速继续增大，颗粒被流体带走。AB：固定床阶段；BC：沸腾阶段；C+：稀相流化阶段。1.2 积分反响器和微分反响器积分反响器和微分反响器1.3 静态反响器和动态反响器静态反响器和动态反响器静态反响器采用间歇式操作，主要用于液相反响；动态反响器采用延续操作。从实验室角度，动态反响器包括流动式反响器、脉冲反响器和无梯度反响器。1、脉冲反响器：为固定床反响器。周期性的将反响物用针筒 或进样阀引入载气流。 用于催化剂挑选、测 活性和选择性，也可 以用以动力学和机理 研讨。1、无梯度反响器：有循环反应器和搅拌反响器两种。这种反响器可以防止床层中能够存在的温度、浓度的梯度，因

3、此使得到的数据准确性和反复性有很大提高，特别适于进展动力学研讨。无梯度反响器是微分反响器，在等容情况下，反响器内速率：FV：体积流率；C入：进口处浓度；C出：出口处浓度；V：反响器体积。V)C(CFv出入V1.4 评价时要留意的几个要素评价时要留意的几个要素1要确保评价是在动力学区进展，把催化剂床层内的温度梯度和浓度梯度将降到最小。运用无梯度反响器。其它反响器应思索降低催化剂粒径、提高气流线速等。2消除管壁效应，防止床层过热。由于接近反响器器壁处的空隙率要高于反响器中心处，因此管壁处的流率和线速能够会高于内部，提高反响器直径与催化剂颗粒直径比值有利于管壁效应的消除，但不能过高，否那么不利于反响

4、热的导出，普通控制在612。催化剂床层高度普通为床层直径的2 3倍左右。1.5 全自动催化反响的实验系统全自动催化反响的实验系统1、系统构成以计算机控制反响温度、气体流速、气体切换、色谱数据等。2、系统的运用1催化剂的活性、寿命实验2动力学研讨3催化剂和吸附剂的前处置、再生条件的研讨4其他。3、无人操作的例子-Al2O3上乙醇脱水实验探求反响的最正确条件2.1 催化剂的失活催化剂的失活影响寿命的要素：活性组分的升华、催化剂的中毒、半融和烧结、粉碎、反响副产物的堆积等。1、催化剂的中毒中毒景象的本质是微量杂质与活性中心的某种化学作用，构成了没有活性的物种，降低催化剂活性和选择性。如环己烯加氢反响

5、中，210-6mol的噻吩就可以毒化催化剂铂，使其活性降低70%80%。中毒由杂质和活性中心的构造决议。对金属催化剂，H2S、H3P、SO22-、CO、CN-、Cl-等是毒物；对裂解催化剂，NH3、吡啶等一些碱性物质是毒物。对金属催化剂有毒化作用对金属催化剂无毒化作用可逆中毒/暂时中毒：毒物与活性组分的相互作用较弱，可以用简一方法恢复催化剂活性。如合成氨铁催化剂，由氧和水蒸气所引起的中毒作用，可用加热、复原方法恢复活性；永久中毒/不可逆中毒：毒物与活性组分的相互作用较强，很难用普通方法恢复活性。如合成氨铁催化剂，由硫化物引起中毒作用。在复杂反响中，催化剂中毒能够对其中一步的影响要甚于其它各步，

6、因此可以有认识的添加某种毒物催化剂中毒反而可以提高目的反响的选择性。净化反响气体，脱除毒物可以预防中毒。2、中毒与构造敏感性已有实验察看到，某些构造不敏感的反响在中毒条件下也明显变得构造敏感了。3、积炭在烃类的催化转化中，原料中含有的或者在反响中生成的不饱和烃在催化剂上聚合或缩合，并经过氧的重排，逐渐脱去氢而生成含碳的堆积物。积炭物除碳元素外，还含有H、O、S一类物质。普通用熄灭法来除去积炭。4、烧结催化剂运用温度过高时，会发生烧结。烧结导致催化剂有效外表积的下降，使负载型金属催化剂中载体上的金属小晶粒长大，这都导致催化剂活性的降低。影响负载型金属催化剂上的金属颗粒大小的重要要素与催化剂置于的

7、气氛以及载体的组成有关。再分散是经过降低金属颗粒的大小而添加具有催化活性的金属位置的数目。如Pt/-Al2O3体系当温度低于600C时，在氧气气氛中处置睬添加金属分散。2.2 催化剂的再生催化剂的再生在催化剂会快速失活的工业过程中，可采取以下催化剂再生措施：2、在固定或流化床反响器中以延续反响循环方式操作在反响循环之间，再生可以在本体反响器中进展，或者在分开的设备中进展。即用几个平行反响器，系统出口处的转化率可以坚持恒定，为确保这一点，当某些反响器在反响周期时，其他的那么正在进展催化剂的再生或者互换。1、在流动或流化床反响器中再生具有延续引出失活催化剂和延续输入再生催化剂的设备。2.3 催化剂的寿命调查催化剂的寿命调查最直接调查寿命的方法，就是在实践反响条件下或接近这些条件运转催化剂，直到催化剂活性、选择性明显下降为止。在进展寿命实验中，主要问题是如何加速失活作用，快速而可靠的预测工业安装中催化剂的寿命。目前主要有两种类型的加速寿命实验。第一种称为延续实验或C实验，即活性和选择性记录为运转时间的函数，在大量添加了被以为是呵斥失活的参数后，一切其他的条件与工业反响器中的条件经