催化剂浸渍法原理

zhangwengui330(金币+2,VIP+0):8-2515:10概述以浸渍为关键和特别步骤制造催化剂的方法称浸渍法，也是目前催化剂工业生产中广泛应用的一种方法。浸渍法是基于活性组分(含助催化剂)以盐溶液形态浸渍到多孔载体上并渍平衡后，去掉剩余液体，再进展与沉淀法一样的枯燥、焙烧、活化等工序后处理。经枯燥的盐类均匀分布在载体的细孔中，经加热分解及活化后，即得高度分散的载体催化剂。活性溶液必需浸在载体上，常用的多孔性载体有氧化铝、氧化硅、活性炭、硅酸铝、硅藻土、浮石、石棉、陶土、氧化镁、活性白土等，可以用粉状的，也可以用成型后的颗简洁被水溶液浸湿。另外，毛细管作用力可确保液体被吸人到整个多孔构造中，甚至一端浸湿，例如高度石墨化或没有化学吸附氧的碳就是这样，可用有机溶剂或将载体在抽空下浸渍。浸渍法有以下优点：第一，附载组分多数状况下仅仅分布在载体外表上，利用率高、用量少、本钱低，这对铂、铑、钯、铱等贵金属型负载催化剂特别有意义，可节约大量贵金属；第二，可以用市售的、已成形的、规格化的载体材料，省去催化剂成型步骤。第三，浸渍法工艺浸渍法可分为粉状载体浸渍法和粒状载体浸渍法两种工艺，其特点可由流程图看出。粒6—2体上，然后可用过滤、倾析及离心等方法除去过剩溶液。粉状载体浸渍法与粒状载体浸渍法类似，但需增加压片、挤条或成球等成形步骤，其流程见图6—3。浸渍的方法对催化剂孔隙率、孔径大小等，催化反响速率不同，对催化剂外表构造的要求也不同。沉积在催化剂载体的金属的最终分散度取决于很多因素的相互作用，这些因素包括浸渍方法、吸附的强度，以吸留溶质形式存在的金属化合物相比于吸附在孔壁上的物种的程度，以及加热与枯燥时发生的化学变化等。虽然浸渍过程中，大多数金属试剂都可以不同程度地吸附在载体上，但是吸附过程相当简单，不同类型的吸附都可能发生，可以是金属离子与含有羟基的外表吸附；也可以是含有碱金属及碱土金属离子的外表进展阳离子交换会更简单，在高pH值下硅胶要受浸蚀，而高外表积的氧化铝则无论在过高或过低pH值pH值的增高接着要发生沉淀，最好用缓冲剂来掌握这个效应。载体原料载体原料 粉状载体浸渍溶液↓ ↓ ↓ ↓水→混 合 水→浸 渍←沉淀剂↓ ↓枯燥 过滤洗涤↓ ↓成型 枯燥↓ ↓浸渍 焙烧分解↓ ↓枯燥 混合↓ ↓焙烧分解 成型↓ ↓过筛包装 过筛包装↓ ↓成品 成品图6-2粒状载体浸渍法工艺流程图 图6—3粉状载体浸渍法工艺流程图例如，铂试剂氯铂酸H2PtCl是常吸附在氧化铝或活性炭上，但在硅胶上则不能吸附，承受初湿法(吸干浸渍)，可以使氧化铝颗粒的外部沉积上很薄的铂壳层，用于防止快速反响或盐酸来降低氯铂离子的吸附性Pt(NH3)4C13较强地吸附在硅胶上。如想制备不含卤素的催化剂，则可选用如二氨基二硝基铂Pt(NH3)2(N02)2这样的化合物，通过往浸渍液中参加有机酸，例如柠檬酸的方法，也能在催化剂颗粒的稍靠里边的地方埋置一层催化剂的物质外表，增加催化剂的寿命。用于汽车发动机排气污染物氧化的负载型铂催化剂就是一例。一般来说，假设试剂有充分时间集中，及副反响不为主的话，使用过量溶液的浸渍法可使吸附物根本上均匀沉淀。如果最初的吸附不均匀，并且不强的话，即使载体小球离开溶液，集中还要连续，会使分布更均匀。浸渍法分类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吸取体积，待吸附平衡后，滤去过剩溶液，枯燥、活化后便得催化剂成品。通常借调整浸渍溶液的浓度和体积掌握附载量。附载量的计算有两种方法。一是从载体动身，令载体对某一活性物质的比吸附量为W(每克载体的吸附量)，由于孔ym为活性物质在溶液中的浓度，则吸附平衡后载体对该活性物质的附载量Wi为： Wi=Vm＋W假设吸附量很小，则 Wi=Vm二是从浸渍溶液考虑，附载量等于浸渍前溶液的体积与浓度之乘积，减去浸渍后溶液的体积与浓度之乘积。然而，这两种计算方法不甚准确，仅供参考。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转变，渍法(吸干浸渍法)，马上载体浸到初湿程度，计算好溶液的体积，做到更准确地掌握浸渍工样做可以准确掌握马上掺入催化剂中的活性组织的量一次浸渍中所能到达最大负载量，要受溶剂溶解度的限制。在任何状况下，制成的催化剂通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取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预先进展试验测定。等体积浸渍可以连续或连续进展，设备投资少，生产力量大，能准确调整附载量，所以工业上广泛承受。屡次浸渍法本法即浸渍、枯燥、焙烧反复进展数次。承受这种方法的缘由有两点。二，为避开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，必需进展枯燥和焙烧，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，也可以提高低一次浸渍时载体的吸取量。例如，加CO2O3-MoO3／A123催化剂的制备，可将氧化铝先用钴盐溶液浸渍，枯燥、焙烧后加，每次附载增量将削减。屡次浸渍法工艺过程简单，劳动效率低，生产本钱高，除非上述特别状况，应尽量少采用。浸渍沉淀法本法是在浸渍法的根底上辅以均匀沉淀法进展起来的一种方法上。此法可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。〔5〕硫化床喷洒浸渍法浸渍溶液直接喷洒到流化床中处于流化状态的载体中，完成浸渍以后，升温枯燥和焙烧。在流化床内可一次完成浸渍、枯燥、分解和活化过程。流化床内放置肯定量的多孔载体颗粒，通人气体使载体硫化，再通过喷嘴将浸渍液向下或用烟道气对浸渍后的载体进展硫化枯燥分，最终用高温烟道气活化催化剂，活化后鼓人冷空气进展冷却，然后卸出催化剂。3放空；另一路进入喷嘴的套管内，用以雾化浸渍液。载体由床顶加料口加人，催化剂由分布6(在80％～90％以下)、催化剂易结块、性质不均匀等。(6)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／A1C13气温升，AICl3A1C13微粒与丁烷一起通过铁矾土载活性组分沸点通常比较低。浸渍时间的计算，浸渍后载体的枯燥怎么处理，假设浸渍2小时后是否直接进展烘干处理呢，还是自然干，那么这个时间怎么处理呢？浸渍时间的计算：这个没有肯定的要求，由于浸渍液一般正好被吸附，个人感觉要有一浸渍时间的计算：这个没有肯定的要求，由于浸渍液一般正好被吸附，个人感觉要有一点点过量，就是浸渍后摇匀，底下残留一点点液体，半小时后再摇一次，就完了。枯燥：枯燥过程比较重要，浸渍后的催化剂放在透气的铁网上比较好，否则枯燥过程中简洁引起浸渍液迁移，浸渍不均匀，建议旋转蒸发。moon_ml烘干是焙烧的预处理，假设烘干没处理好，对活性组分的分布影响相当大，还有似乎浸渍2快，假设过早的烘干会使大局部活性组分没充分进入孔道，很简洁造成组分分布不均以及后期的活性。要是搂主时间够的话建议浸渍24小时。焙烧是一个组分再分布的过程，可到达组分重迁移分布的效果，但是迁移不行能太明显，迁移最大的就是已经进入孔道内的组分，换句话说，进入内部孔道越多，就可获得更多不易流失的活性组分。daiqiguang我觉得等体积浸渍浸渍2〔热〕稳定性好，也就是说水不会破坏载体，浸渍时间应当略微长些，7-8小时不为过，假设像MCM-4由于其构造在水中简洁塌陷，一般是浸渍时间很短，然后快速枯燥jnsdqyl还没有做试验,但是看到各位的高见,颇有收获啊!呵呵!lqllongopq:P做的试验不多不过浸渍之后一般都是先烘干，最终再焙烧最好是在不太高的温度下真空枯燥。同上，浸渍最好时间长一点，7～8小时，24小时看浸渍液跟载体的具体性质而定。焙烧除了使活性组分再分布外还起到活化的作用，常常在H2等复原气氛下焙烧。hasee我前段时间刚好也在用等体积浸渍法制备Pt/Al2O3〔自制介孔Al2O3〕催化剂，始终觉得要像理论上那么标准等体积浸渍很难，而且负载的很不均匀。所以我一般让溶液略微过量一点，然后把那糊装的东西搅拌均匀，再放在烘箱上面让其自然枯燥〔不管具体几小时〕后，放入烘箱50度烘几小时100。然后在焙烧，复原。其实最终也不知均不均匀，但反响活性是很高的，预备再测一下分散度看看就根本清楚了！个人认为假设不是要用贵金属的话最好还是用过量浸渍，再有100前似乎有过关于等体积浸渍的帖子，那里提到的在肯定的真空度环境下进展是个可取的方法！hasee呵呵，感谢rabbit7708版主的嘉奖与补充，昨天由于较晚没写很清楚，稍过量的浸渍方式在低温枯燥时是需要隔一段时间搅拌一下，我是这样做的，感觉还行！[Lasteditedbyhaseeon2023-1-6at13:35 ]Catalysts等体积浸渍法：首先测定〔比方1g〕载体的吸附水溶液的饱和量〔直到载体外表刚好完体积或质量，这样含有活性组分的盐前驱体的浸渍液正好被吸附完全，在此过程中要搅拌肯定时间，这样可以使浸渍液均匀的分散于载体上；然后室温放置12h左右后，80－120度〔一般状况是100或110度下〕枯燥4－8小时后，再于300－600度下焙烧，自己依据需要定。焙烧后粉碎研磨，选取所需的目数或颗粒度，最终是