※工业催化剂概述
第一章※工业催化剂概述
1.举例说明催化剂在国计民生中的作用。P2
答：（一）合成氨;（二）合成甲醇;（三）催化剂与石油炼制及合成燃料工业;（四）基础无机化学工业用催化剂;（五）基本有机合成工业;（六）三大合成材料（合成树脂与塑料、合成橡胶、合成纤维）;（七）精细化工及专用化学品;（八）生物化学工业;（九）环境化学
2.1976年国际纯粹及应用化学协会公布的催化作用的定义是什么？P12
答：催化作用是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象。
3.什么是催化剂的基本特征？P13 答：①催化剂能够加快化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量。
②催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性。
③催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。
④催化剂只能改变化学反应的速率，而不能改变化学平衡的位置。
⑤催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。
4.为什么催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置？P14
答：在一定外界条件下某化学反应产物的最高平衡浓度，受热力学变量的限制。换言之，催化剂只能改变达到（或接近）这一极限值所需要的时间，而不能改变这一极限值的大小。
5.为什么对正方向有效的催化剂对反方向的反应也有效？P14
答：催化剂不改变化学平衡，故对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。换言之，正反应的催化剂也是逆反应的催化剂。
6.根据聚集状态如何对催化剂进行分类？P15
答：液体、固体、气体
7.按工艺和工程特点如何对催化剂进行分类？P17
答：多相固体催化剂；均相配合物催化剂；酶催化剂。
8.主催化剂的定义是什么？P18 答：起催化作用的根本性物质，没有它，就没有催化作用。
9.共催化剂的定义是什么？P18 答：能和主催化剂同时起催化作用的组分。
10.助催化剂的定义是什么？P18 答：催化剂中具有提高主催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性，机械强度和寿命等性能的组分（通常本身无催化活性或具很低的活性）。
11.助催化剂可分为哪几类？它们各自的定义是什么？P18
答：（1）结构型助催化剂：使催化活性物质粒度变小，表面积增大，防止或延缓因烧结而降低活性等（2）电子型助催化剂：由于合金化使
空d轨道发生变化，通过改变主催化剂
电子结构，提高活性和选择性。
（3）晶格缺陷助催化剂：使活
性物质晶面的原子排列无序化，通过增
大晶格缺陷浓度提高活性。
12.载体的定义是什么？P19
答：催化活性组分的分散剂、粘合剂或
支载物。多数情况，载体本身是没有活
性的惰性固体物质，它在催化剂中含量
较高。
13.均相配合物催化剂在化学组成
上是由什么组成的？P22
答：均相配合物催化剂在化学组成上是
由通常所称的中心金属(M)和环绕在其
周围的许多其他离子或中性分子(即配
位体)所组成的。
14.均相配合物催化剂的缺陷是什
么？P22
答：催化剂分离回收困难，需要稀有贵
重金属，热稳定性差及对反应器腐蚀严
重等。
15.固体非均相催化剂的优缺点是
什么？P24
答：优点：其气液相产物易于与固相催
化剂分离。需要简单的设备条件和有限
的操作，催化剂耐热性好，过程易于控
制，产品质量高。
缺点：多相催化机理复杂，相间现象变
得重要，扩散和吸收、吸附等所有因素，
对反应速率起着重要的作用，表面反应
机理的分析困难，难于在实验室研究清
楚。
16.均相催化的优缺点是什么？P24
答：优点：均相催化的机理，易于在实
验室研究清楚，易于表征。均相配合物
可溶于反应介质，分子扩散于溶液中，
不受相间扩散的影响，因而其活性比多
相催化剂高。
缺点：催化剂的分离、回收及再生工艺
操作复杂。均相配合物催化剂所用的中
心金属，多采用一些贵金属，国内资金
缺乏。均相配合物催化剂的热稳定性
差，限定了其反应温度的提高，反应转
化率低，催化剂耗损大。均相配合物
催化剂对金属反应器腐蚀严重。
17.催化剂为什么具有催化活性？
P26
答：催化剂能够降低所催化反应的活化
能；而它之所以降低所催化反应的活化
能是因为在催化剂的存在下，改变了非
催化反应的历程。
第二章※※※工业催
化剂的制造方法
1、写出沉淀法的一般操作步骤。
答：是在搅拌的情况下把碱类物质(沉
淀剂)加入金属盐类的水溶液中，再将
生成的沉淀物洗涤、过滤、干燥和焙烧，
制造出所需要的催化剂前驱物。
2、单组分沉淀法的用途是什么？
答：制备非贵金属的单组分催化剂或载
体。
3、共沉淀法的用途是什么？
答：制备高含量的多组分催化剂或催化
剂载体。
4、举例说明均匀沉淀法。
答：为了制取氢氧化铝沉淀，可在铝盐
溶液中加入尿素溶化其中，混合均匀
后，加热升温到90～100℃，此时溶液
中尿素水解释放出OH-（90-100℃）：
(NH2)2CO+H2O→NH4++OH-+CO2↑
氢氧化铝沉淀即在整个体系内均匀而
同步地形成。尿素的水解速度随温度的
改变而改变，调节温度可以控制沉淀反
应在所需要的OH-离子浓度下进行。
5、选择沉淀剂有何原则？
答：(1) 尽可能使用易分解挥发的沉淀
剂；
(2) 形成的沉淀物必须便于过滤和洗
涤；
(3) 沉淀剂的溶解度要大；可能被沉淀
物吸附的量较少，洗涤脱除残余沉淀剂
等也较快。
(4) 沉淀物的溶解度应很小；使沉淀反
应完全，原料消耗量少。
(5) 沉淀剂必须无毒，不应造成环境污
染。
6、沉淀形成的影响因素是什么？
答：浓度，温度，PH值，加料方式，
搅拌强度
9、何谓陈化？如何进行陈化？沉淀的
陈化如何影响催化剂性能？
答：1）沉淀的陈化：沉淀在形成后发
生的一切不可逆变化。
2）陈化操作:沉淀形成后不立即过滤,
而将沉淀物与其母体一起放置一段时
间。
3）在沉淀过程中，沉淀物与母体一起
放置一段时间时，由于细小的晶体比粗
大的晶体溶解度大，溶液对于大晶体而
言已达到饱和，而对于细小晶体尚未达
到饱和，于是细晶体逐渐溶解，并沉积
于粗晶体上。如此反复溶解、沉积的结
果，基本上消除了细晶体，获得了颗粒
大小较均匀的粗晶体。此外，孔隙结构
和表面积也发生了相应的变化。而且，
由于粗晶体总表面积较小，吸附杂质较
小，在细晶体之中的杂质也随溶解过程
转入溶液。此外，初生的沉淀比一定具
有稳定的结构，他们与母体在高温下一
起放置，将会变成稳定的结构。某些新
鲜的无定形或胶体沉淀，在陈化过程中
逐渐转化而结晶也是可能的。
10、沉淀是如何带入杂质的？
答：表面吸附、形成混晶（固溶体）、
机械包藏等。
11、如何减少或避免杂质的引入？
答：（1）针对不同类型的沉淀，选用适
当的沉淀和陈化条件
（2）在沉淀分离后用适当的洗涤液洗
涤
（3）必要时进行在沉淀
12、在催化剂制备中如何进行洗涤？
答：溶解度较小的非晶形沉淀，应该选
择易挥发的电解制稀溶液洗涤，减少形
成胶体的倾向。温热的洗涤液容易将沉
淀洗净。洗涤常用倾析法和过滤法。
13、干燥的目的是什么？
答：用加热的方法脱除已洗净湿沉淀中
的洗涤液。
14、焙烧的目的是什么？
答：（1）通过物料的热分解，除去化学
结合水和挥发性物质，使之转化为所需
要的化学成分，其中可能包括化学价态
的变化。
（2）借助固态反应、再结晶，获得一
定的晶型、微粒粒度、孔径和比表面积
等。
（3）让微晶适度地烧结，提高产品的
机械强度。
第三章※※※※催化剂性能的评价、
测试和表征
1. 比速率的概念（体积比速率、质量比速率、面积比速率）。转化率的定义、空速、 空时、时空得率、选择性、收率、单程收率 P72
答：体积比速率=dt d v ζ
.
1 单位为mol/
（cm 3.s) 质量比速率=dt
d m ζ.1
单位为mol/
（g.s)
面积比速率=dt
d s ζ
.
1 单位为mol/(cm 2.s) 转化率的定
义
为
X A =
）
起始的物质的量（反应物）已转化的物质的量（反应物mol mol A A ×100%
空速：在流动体系中，物料的流速（单位时间的体积或质量）除以催化剂的体积就是体积空速或质量空速。 时空得率：即常用指标STY . 选择性：S=
物的物质的量
已转化的某一关键反应量
所得目的产生的物质的×100% 收率：R=
的总量
原料中对应于该类物质质总量产物中某一类指定的物×100% 单程收率
：
Y=
起始反应物的物质的量
量
生成目的产物的物质的×100%
2. 气-固相催化反应的历程和机理 P74
把化学物种所经历的化学变化基元步骤序列称做“历程”。 把包括吸附、脱附、物理传输和化学变化步骤在内的序列关系称做“机理”。 3. 积分反应器、微分反应器、无梯度反应器的优缺点 P75 答：积分反应器的优点：○1它与工业反应器甚相接近，且常常是后者的按比例缩小；○
2对某些反应可以较方便地得到催化剂评价数据的直观结果；○3在分析上不要求太高的精度； 缺点：○
1难以维持反应床层轴向和径向温度的均一和恒定；○2床层内的温度梯度难以确切设定；○3所得反应速率数据的可比性较差。 微分反应器的优点：○
1在整个催化剂床层内反应温度可以视为近似恒定；○2反应器的构造相对简单；缺点：○1所得数据常是初速，而又难以配出与该反应在高转化条件生成物形成相同的物料作为微分反应器的进料；○
2分析要求精度高。 无梯度反应器的优点：○
1可以通过直接而又准确地求出反应速率数据；○
2不必像管式反应器那样严格限制。 4. 评价与动力学试验的流程和方法 P80 答：催化剂活性评价装置的心脏是固体催化剂的反应器，以反应器为中心组织起实验的流程。 5. 如何设计实验排除内扩散的影响 P82 答：排除内扩散影响的最好办法是通过不太复杂的实验来确定，对于一个选定的反应器，改变待评价催化剂的颗粒的大小，测定其反应速率，如果不存在内扩散控制，其反应速率将不变。 6. 如何设计实验排除外扩散的影响 P82 答：安排两个实验，在两个反应器中催化剂的装块量不等，其他条件相同，用不同的气流速度进行反应，测定随气流速度变化的转化率。 7. 催化剂的粒径测定方法 P89 答：沉降X 射线光透法、电镜-小型图像法、激光全散射技术。 8. 机械强度测定方法P91~92 答：压碎强度测定、磨损性能试验。 9. 什么是催化剂中毒？毒物有哪些？P92
答：由于有害杂质（毒物）对催化剂的毒化作用，使活性、选择性或寿命降低的现象，称为催化剂中毒。 毒物有：含硫化合物—H 2S COS CS 2 RSH R 1SR 2 噻吩 RSO 3H H 2SO 4。。 含氧化合物—O 2 CO CO 2 H 2O 等。含P 、As 、卤素化合物，金属化合物、金属有机物。
10. 评价和比较催化剂抗毒稳定性的方法？P93 答：○
1在反应器中加入如一定浓度的有关毒物，而后换用纯净原料进行试验，视其活性和选择性能否恢复，若为可逆性中毒，可观察到一定程度的恢复。○2在反应器中逐量加入有关毒物至活性和选择性维持在给定的水准上，视能加入毒物的最高浓度。○3将毒物的催化剂通过再生处理，视其活性和选择性恢复的程度，永久性中毒无法再生。
11. 催化剂比表面积的测定方法？P93
答：BET 法和色谱法—总比表面积 化学吸附法和色谱法—活性比表面积。 12. 叙述BET 法测单一比表面积的原理。P93 答：基于理想吸附的物理模型，假定固体表面上各个吸附位置里从能量角度而言都是等同的，吸附时放出的吸附热相同；并假定每个吸附位置能吸附一个质点，而已吸附质点之间的作用力则认为可以忽略。
13. 测定气体吸附量的方法有哪些？P95
答：容量法、重量法、色谱法。
14. 催化剂孔结构定义：堆密度、颗粒密度和真密度、比孔容积、孔隙率 P98 答：用量筒或类似容器测量催化剂的体积是所得的密度称为准密度。 在测量时，扣除催化剂颗粒与颗粒之间的体
积V SP 求得的密度称为颗粒密度。 当所测得的体积仅是催化剂骨架的体积时，即V C 中扣除（V SP +V PO )之后，求得的密度称为真密度。 1g 催化
剂颗粒内所有孔的容积总和称为比孔容积。 催化剂颗粒中孔的体积占催化剂颗粒体积的分数称为孔隙率。 15. 孔径分布的测定方法？P99 答：气体吸附法、压汞法。
16. 热分析技术在催化剂研究中的应用 P106
答：差热分析 热重分析 差式扫描量热法
第四章 ※※※工业催化剂的开发
1、如何开发工业催化剂？P114 答：开发一个全新的催化过程、改进现有的催化过程、主要发生在催化剂制造厂。
2、在开发工业催化剂时，如何准备资料？P116 答：○
1国外同类或相近催化剂专利文献的系统检索及其设备、技术和经验发展趋势分析○2国内有关工艺情况和催化剂生产条件的调查。
3、剖析催化剂参考样品的最终目的是什么？P116 答：○1通过化学分析和物理测试，推断催化剂参考样品的原料、配方、制备工艺及主要设备○2通过对催化活性、选择性、机械强度及其它性能的评价测试和表征，了解参考样品的基本性能特点，为待开发催化剂提供比较基准。
4、什么是设备的放大效应？P133 答：随着催化剂制备规模由小试而中试，而由中试而工业化大生产，设备逐步增容，构造还可能变化，由此而带来制品质量的种种差异，可称之为设备的放大效应。
5、举例说明制备催化剂时设备放大效应的正负面影响。P133 答：最直观的影响是扩容带来传热、传质的不均，而产品的质量下降，而且更难精确控制，这是负面影响的一种
6、中型评价实验的目的是什么？ 答：。。。。。。。。。。。。。。。。。。
第五章 ※※※※※※工业催化剂的制备设计
1、 简述催化剂设计的一般程序。P153
答：程序框图、设计范例 2、 在催化剂设计中，如何判断反应热力学上是否可以进行？P158 答：。。。。。。。。。
3、 研究非均相催化反应的机理，包括哪些方面？ 答：包括物理吸附、吸附分子与催化剂集团作用形成活化分子吸附，活化吸附分子间作用，中间物种的形成和转化，产物分子的脱附，再吸收或进一步转化过程。
4、如何选择主催化剂？P176~182 答： ⑴从活性样本推断 （2）从吸附和吸附热推断
(3)从几何对应性推断（4）从电子态效应推断
5、多相催化反应中，反应物在催化剂作用下转变成生成物的过程可以分为哪几个步骤？P181
答：①反应气体通过扩散接近催化剂 ②反应气体和催化剂表面发生相互作用，也即发生化学吸附
③由于吸附，反应物分子的键变松弛或断裂，或同其他分子相结合，在催化剂表面发生原子和分子的重排，也即发生化学反应
④新生成的分子作为生成物向气相逸散，即产物脱附
6、反应气体在催化剂表面上吸附强度如何才能使反应活性最好？为什么？
答：-------------------------
7、选择调变性助催化剂的原则是什么？P184
答：选择调变性助催化剂的原则：强化主催化剂的优点，克服其缺点。
8、选择结构性助催化剂的原则是什么？P186
答：1.要有较高的熔点，在使用条件下是稳定的，最好不易被还原成金属。2.对于催化反应是惰性的，否则就可能改变催化剂的活性或选择性。
3.结构性助催化剂应不与活性组分（主催化剂和调变性助催化剂）发生化学变化。
9、选择载体时要考虑些什么因素？P187
答：化学方面要考虑：比活性，活性组分间的相互作用（涉及选择性，双功能催化剂），催化剂活性（稳定性，抗毒，抗烧结）和反应物或溶剂无相互作用等。
物理方面要考虑：比表面积（影响活性，活性组织分布），孔隙率（影响传质传热），颗粒尺寸与性状（涉及孔扩散，阻力降），机械稳定性，热稳定性，堆密度（单反应气体积活性组分含量）；活性相稀释（避免热点），可分离性（粉末催化剂的过滤）等。
10、反应物分子在催化剂孔内的扩散机理有哪些？它们的定义是什么？答：-------------------------
11、如何选择孔结构？P192
答：1.对于加压反应，一般选用单孔分布的孔结构，其孔径d在λ~10λ间选择。对要求高活性来说，d应尽量趋于λ，但活性允许的情况下考虑到热稳定性则应尽量使d趋于10λ。
2 常压下的反应一般选用双孔分布的孔结构。
3 在有内扩散阻力存在的情况下，催化剂的孔结构对复杂体系反应的选择性有直接的影响。
对于独立进行或平行的反应，为提高催化剂的选择性应采用大孔结构的催化剂。
对于串连反应如果目的产物是中间产物，也应采用大孔结构的催化剂。
4.从目前使用的多数载体来看，孔结构的热稳定性大致范围是：0-10nm的微孔在500℃以下，10-20nm的过渡孔在500-800 ℃范围内，大于200nm的大孔在800 ℃下是稳定的。
第六章※※※※※工业催化剂的操作设计
1、装填固定床催化剂有何要求？P201~202
答：装填固定床催化剂最重要的要求是保持床层断面的阻力降均匀。
装填前，检查催化剂，看是否破碎、受潮或污染，采取相应措施：过筛、干燥等。装填中，尽量保持催化剂固有机械强度不受损：定时适当掁动管子－防“桥接”。
装填后，仔细测量料面；对每根装有催化剂的管子测定阻力降，一般床层高度偏差应小于适当值；阻力降偏差在±5％以内
2、多相固体催化剂的活化经历哪些过程？P203
答：分解，氧化，还原，硫化等化学反应及物理相变多种过程。
3、催化剂为什么要进行钝化？P205答：钝化是活化的逆操作。处于活化态的金属催化剂，在停车卸出前有时需要进行钝化，否则可能因卸出催化剂突然接触空气而氧化，剧烈升温，引起异常升温或燃烧爆炸。
4、催化剂失活的原因是什么？P206答：沾污（铁锈、粉尘、水垢等）；烧结；结焦或积碳；中毒等。
5、何为催化剂的中毒？P207
答：原料中极微量杂质导致催化剂活性迅速下降现象。
6、化学型毒物和选择型毒物有什么不同？P207
答：化学型，最常见。毒物比反应物能够更强烈地吸附在催化剂活性中心上，由于毒物的吸附导致反应速度的迅速下降，这个过程是由于毒物和催化剂活性中心形成较强化学键从而改变了表面的电子状态，甚至形成一种稳定的、无活性的新化合物。化学吸附性毒物分为两类：①暂时性毒物；可逆中毒。②永久性毒物；不可逆中毒。
选择型，毒物不是损害催化剂的活性，而是使催化剂对复杂反应的选择性变坏。
7、如何除去积碳？P211
答：轻微积碳，还原气氛下蒸汽烧碳；严重积碳，切断原料油，用水蒸气烧碳。
两种情况下都要严格控制温度，一般温度低于正常运行时的温度。
8、催化剂衰退后应该怎么办？P212答：1. 在不引起催化剂衰退的条件下使用。2. 增加催化剂自身耐久性。
3.衰退催化剂再生：
①催化剂在反应过程中连续再生；
②反应后再生；
③采用容易再生催化剂的反应条件。
9、可以采取哪些办法抑制析碳？P214
答：高压氢气水蒸气
10、选择和优化催化剂形状尺寸的目的是什么？P214
答：提高转化活性，降低固定床阻力，改善传热。
催化剂工程导论复习提纲PDF.pdf
1、1976年国际纯粹及应用化学协会分布的催化作用的定义是什么？要求深刻理解其含义。答:催化作用是一种化学作用，是靠用量极少而本身不被消耗的一种叫做催化剂的外加物质来加速化学反应的现象。 2、什么是催化剂的基本特征？ 答:(1)催化剂能加速化学反应速率，但本身并不进入化学反应的计量。 (2)催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性。 (3)催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。 (4)催化剂只能改变化学反应的速率，催化剂只能改变(或接近)这一极限所需要的时间，而不能改变这一极限的大小。 (5)催化剂不改变化学平衡，意味对正方向有效的催化剂，对反方向也有效。(对于任一可逆反应，催化剂既能正反应，也能同样程度地加速逆反应，这样才能使其化学平衡常数保持不变，因此某催化剂如果是某可逆反应的正反应的催化剂，必然也是其逆反应的催化剂。) (6)寿命(催化剂的使用期限是有限的)。 3、根据聚集状态，如何对催化剂进行分类？答:(气体)、(液体)、(固体)。 4、按工艺和工程特点如何对催化剂进行分类？ 答:多相固体催化剂、均相催化剂和酶催化剂三类。 5、主催化剂的定义是什么？ 答:主催化剂是起催化作用的根本性物质。没有它，就不存在催化作用。 6、共催化剂的定义是什么？ 答:共催化剂是和主催化剂同时起作用的组分。 7、助催化剂的定义是什么？ 答:助催化剂是催化剂中具有提高主催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性机械强度和寿命等性能的组分。虽然助催化剂本身并无活性，但只要在催化剂中添加少量助催化剂，即可明显达到催化剂性能的目的。 8、助催化剂可分为哪几类？ 答:(1)结构助催化剂(2)电子助催化剂(3)晶格缺陷助催化剂。 9、载体的定义是什么？(了解) 答:载体是固体催化剂所特有的组分，起增大表面积、提高耐热性和机械强度的作用，有时还能担当共催化剂或助催化剂角色载体是活性组分的分散剂、胶粘剂或支载物。 10、催化剂为什么具有催化剂活性？ 答:是由于催化剂能降低化学反应的活化能；而它之所以能够降低活化能，则又是由于催化剂的存在下，改变了非催化剂反应的历程。 11、写出沉淀法的一般操作步骤。 答:沉淀法的一般操作是在搅拌的情况下把碱性物质(沉淀剂)加入金属盐类的水溶液中，再将生成的沉淀物洗涤、过滤、干燥和焙烧，制造出所需的催化剂粉末状前驱物。 12、单组分沉淀法用途是什么？(了解) 答:可以用来制备非贵金属的单组分催化剂或载体。 13、共沉淀法的用途是什么？ 答:常用来制备高含量的多组分催化剂或催化剂载体。 14、选择沉淀剂有何原则？ 答:(1)使用易分解挥发的沉淀剂。(2)沉淀物必须便于过滤和洗涤。(3)沉淀剂的溶解度要大，溶解度大的沉淀剂，可能被沉淀物吸附的量较少，洗涤脱除残余沉淀剂等也较快。(4)沉淀物的溶解度应很小，沉淀反应愈完全，原料消耗愈少。(5)沉淀剂必须无毒，不应造成环境污染。
1第一章工业催化剂概述
第一章工业催化剂概述 1.催化剂在经济上的地位和作用 2.催化工业的形成和发展 3.催化剂市场 4.若干术语和基本概念 1.催化剂在经济上的地位和作用 A．催化剂是化学工业的基石。据统计，现有90%以上的化工过程是采用催化剂进行生产的。借助于催化剂生产的产品总值在全世界工业生产总值中约占18%，仅低于机械产品的总值。 B．提高社会生产水平(合成氨、合成材料、生物化工) 合成氨：亚洲在世界上的产量最高，其中，中国是第一大生产和消费国； 合成材料：树脂，塑料；合成纤维；合成橡胶； 树脂，塑料；产量最大的通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯；热塑性树脂，塑料总产量已与赶超钢铁的产量。 生物化工：酶化工，最古老的化学工业，酿酒、制药，（Only，Cobbut，青霉素） 生物汽油：发酵法生产乙醇，掺入汽油约10％； 生物柴油：大豆油、蓖麻油等掺入柴油中。 C．扩大资源利用范围（C1化工、煤、石油）
C1：含一个碳的小分子；可生产合成燃料（F-T合成）；生产三烯（乙烯，丙烯，丁二烯）；生产三苯（苯、甲苯、二甲苯）；构成化学物质的使用循环。 煤：传统用处，燃料，化工原料（汽化干馏得到，成本高，不纯）；现石油危机，重提化工利用，汽化，液化等。 石油：催化裂化，重要的行业革新；催化重整，开辟制苯途径；60年代，全面取代煤。 燃料添加剂：四乙基铅、甲基叔丁基醚、二甲醚。 D．提取制造重要物质（精细化工） 精细化工产品：批量小，附加值高，技术含量高，针对性强。 催化剂本身是一种精细化工产品； E．满足社会各方面需要（衣、食、住、行、环保、国防） 2.催化工业的形成和发展 A. 二十世纪以前（萌芽时期）；最早工业化催化剂：硫酸催化剂：NO2 SO2 SO3 Cat：NO2 后1879年用Pt催化剂，现用V2O5-K2SO4/硅藻土 B. 二十世纪初（奠基时期） 1913年：合成氨Fe Cat； 15年：氨氧化制硝酸Pt网Cat； C. 二十世纪初30～60年代（大发展时期） 36年：催化裂化催化剂：SiO2-Al2O3； 38年：Ficher-Tropsch合成，Fe,Co,Ni催化剂； 49年：催化重整催化剂：Pt-Re/Al2O3； 53年：乙烯聚合催化剂：Ziggler-Natte TiCl4-Al(C2H5)3 60年代：均相络合催化剂；分子筛催化剂。 D. 二十世纪初70年代以后（成熟时期） 78年：甲醇制汽油，甲醇芳构化，ZSM-5分子筛； 甲醇羰基化RhI2(CO)2；
催化剂制备方法大全
催 化 剂 的 制 备 方 法 与 成 型 技 术 总 结 应用化学系1202班 王宏颖 2012080201
催化剂的制备方法与成型技术 一、固体催化剂的组成： 固体催化剂主要有活性组分、助剂和载体三部分组成： 1.活性组分：主催化剂，是催化剂中产生活性的部分，没有它催化剂就不能产生催化作用。 2.助剂：本身没有活性或活性很低，少量助剂加到催化剂中，与活性组分产生作用，从而显著改善催化剂的活性和选择性等。 3.载体：载体主要对催化活性组分起机械承载作用，并增加有效催化反应表面、提供适宜的孔结构；提高催化剂的热稳定性和抗毒能力；减少催化剂用量，降低成本。 目前，国内外研究较多的催化剂载体有：SiO2，Al2O3、玻璃纤维网（布）、空心陶瓷球、有机玻璃、光导纤维、天然粘土、泡沫塑料、树脂、活性炭，Y、β、ZSM-5分子筛，SBA-15、MCM-41、LaP04等系列载体。 二、催化剂传统制备方法 1、浸渍法 （1）过量浸渍法 （2）等量浸渍法（多次浸渍以防止竞争吸附） 2、沉淀法（制氧化物或复合氧化物）（注意加料顺序：正加法或倒加法，沉淀剂 加到盐溶液为正，反之为倒加） （1）单组分沉淀法 （2）多组分共沉淀法 （3）均匀沉淀法（沉淀剂：尿素） （4）超均匀沉淀法 （NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9） （5）浸渍沉淀法 浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的，即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体，待浸渍单元操作完成后，加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。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。 （6）导晶沉淀法 本法是借晶化导向剂（晶种）引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例：以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛，包括丝光沸石、Y型、X型分子筛。 3、共混合法 混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥，再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀（适当加入铬
催化概论
纳米尺度催化材料1 纳米尺度催化材料1 催化概论 ? 作用：改变热力学上允许的化学反应的速率，决定反应途径（机理）。 ? 分类：均相催化和非均相催化。 ? 均相催化(homogeneous catalysis)：催化剂和反应物处于均匀的气相或液相中进行反应。 ? 非均相催化(heterogeneous catalysis)：催化剂和反应物在不同的相中。如多相催化，催化剂为固体颗粒，反应物为气相或液相，反应在催化剂表面进行。 ? 反应速率与催化剂的比表面积、电子结构、缺陷等因素密切相关。 ? 催化剂的三要素：活性(activity)、选择性(selectivity)、寿命(lifetime)。纳米催化(nanocatalysis) ? 在乙烯加氢转变为乙烷的反应中，当加入超细的铂颗粒作催化剂时，反应温度可从600℃减低至20℃（室温），对工业生产降低能耗具有重大的经济效益。 ? 催化是纳米超微粒子在化学化工领域应用的一个重要领域。利用纳米粒子的高比表面积与高活性可以显著增加催化效率，国际上已把纳米催化剂作为第四代催化剂进行研究和开发。它在燃料化学，催化化学中起着十分重要的作用。普通纳米催化剂的性质及其应用 ? 作为催化剂，首先就会考虑纳米颗粒的巨大表面积和表面原子占很大比例这些特点。近年来也确有不少人研制出了催化活性很高的纳米催化剂尤其是一些配体稳定化的金属纳米颗粒，其稳定性很好，可用于均相催化，还具有便于回收的优点，因此可能具有应用前景。纳米尺度催化材料纳米尺度材料表面效应 ? 纳米材料表现出的独特的力学、光学、电学、磁学以及催化性能。这些特殊性能取决于下述基本结构特点： ? (a)超细粒子及其粒度分布(<100nm)； ? ? (b)化学组成； (c)界面的存在，特别是晶粒间界、多相界面或表面； ? (d)各组分间的相互作用。纳米尺度材料表面效应 ? 纳米尺度材料的外观形貌表现为微球形纳来尺度材料的分散与烧结现象 ? 纳米材料表面发达，表面原子比例很高，因而表面效应十分明显。同样，发达的表面效应又给纳米材料的合成与应用带来很多的问题，比如在纳米尺度材料的合成过程中，由于纳米超细粒子的表面十分发达，表面张力很高，热力学上更趋向于团聚，使其颗粒长大，因而如何有效分散纳米超细粒子就成为合成与制备过程的关键步骤之一。过渡金属超细粒子催化剂在高温条件使用时均存在不同程度的烧结现象，造成催化剂失活如图2—5 图2—6 纳米尺寸材料的吸附特性 ? 吸附是发生在多相界面的一种基本过程。对于多相催化剂来羽说，就是气相或液相的分子与固体催化剂表面进行作用，而停留在眉固体催化剂表面的现象。包括：物理吸附，化学吸附物理吸附：吸附剂与吸附相之间是以范德华力作用，结合较弱。同时，范德华力作用可使其形成多层吸附。化学吸附：吸附剂与吸附相之间则是以化学键结合，更为稳定。只能形成单层吸附。纳米尺度材料的表面效应 ? 在多相催化领域，表面特性是最关键的指标之一，因为它提供了催化反应所需要的场所。表面实际上是指固体或液体体相结构被终止的界面。因此，表面不一定是固体或液体的最顶层，而是顶端的好几层厚度范围。由于表面提供厂催化反应所需要的场所，因此对于绝大多数催化转化来说，高的表面更有利于反应，因而总是趋向于使用高表面的催化剂。一般地，提高催化剂的表面，有两种途径：一是减小催化剂的粒度，甚
中国工业催化剂常规分类
中国工业催化剂常规分类 一、化肥催化剂（Catalysts for fertilizer manufacture） 一）脱毒剂（Purification agent） 1．活性炭脱硫剂（Active carbon desulfurizer） 2．加氢转化脱硫催化剂（Hydrodesulfurization Catalyst） 3．氧化锌脱硫剂（Zinc oxide sulfur absorbent） 4．脱氯剂（Dechlorinate agent） 5．转化吸收脱硫剂（Converted-absoubed desulfurizer） a．氧化铁脱硫剂（Iron ozide desulfurizer） b．铁锰脱硫剂（Iron -Nanganese oxide desulfurizer） c．羰基硫水解催化剂（Carbonyl Sulfide hydrolysis） 6．脱氧剂（Deoxidezer） 7．脱砷剂（Hydrodearsenic Catalyst） 二）转化催化剂（Reforming Catalyst） 1．天然气一段转化催化剂（Nature gas primary reforming catalyst） 2．二段转化催化剂（Secondary reforming catalyst） 3．炼厂气转化催化剂（Refinery gas steam reforming catalyst） 4．轻油转化催化剂（Naphtha steam reforming catalyst） 三）变换催化剂（CO shift catalyst） 1．中温变换催化剂（High temperature CO shift catalyst） 2．低温变换催化剂（Low temperature CO shift catalyst） 3．宽温耐硫变换催化剂（Sulfur tolerant shift catalyst） 四）甲烷化催化剂（Methanation catalyst） 1．甲烷化催化剂（Methanation Catalyst） 2．城市煤气甲烷化催化剂（Town gas methanation Catalyst） 五）氨合成催化剂（Ammonia synthesis Catalyst） 1．氨合成催化剂（Ammonia synthesis catalyst） 2．低温氨合成催化剂（Low temperature ammonia synthesis catalyst） 3．氨分解催化剂（Ammonia decomposition catalyst） 六）甲醇催化剂（Methanol Catalyst） 1．高压甲醇合成催化剂（High pressure methanol synthesis catalyst） 2．联醇催化剂（Combined methanol synthesis catalyst） 3．低压甲醇合成催化剂（Low pressure methanol synthesis catalyst） 4．燃料甲醇合成催化剂（Fuel methanol synthesis catalyst） 5．低碳混合醇合成催化剂（mixture of lower alcohols synthesis catalyst） 七）制酸催化剂（Acid manufacture catalyst） 1．硫酸生产用钒催化剂（Vanadium catalyst for manufacture of sulfuric acid）2．硝酸生产用铂网催化剂（Platinum ganze catalyst for manufacture） 3．非铂氨氧化催化剂（Non-platinum catalyst for ammonia oxidation） 4．铂捕集网（platinum catch gamze） 5．硝酸尾气处理催化剂（Treated catalyst for tail gas from nitric acid plant）八）制氮催化剂（Nitrogen manufacture catalyst） 1．一段制氮催化剂（First stage catalyst for ammonia combined） 2．二段制氮催化剂（Second stage catalyst for nitrogen manufacture）
催化剂发展史概述
催化剂发展史概述
催化剂发展史概述 萌芽时期（20世纪以前） 奠基时期（20世纪初） 金属催化剂 氧化物催化剂 液态催化剂 大发展时期（20世纪30～60年代） 工业催化剂生产规模的扩大 工业催化剂品种的增加 有机金属催化剂的生产 选择性氧化用混合催化剂的发展 加氢精制催化剂的改进 分子筛催化剂的崛起 大型合成氨催化剂系列的形成 更新换代时期（20世纪70～80年代） 高效络合催化剂的出现 固体催化剂的工业应用 分子筛催化剂的工业应用 环境保护催化剂的工业应用 生物催化剂的工业应用 中国催化剂工业的发展
从19世纪末至20世纪初，化学工业中利用催化技术的生产过程日益增多，为适应对工业催化剂的要求，逐步形成了产品品种多、制造技术进步、生产规模和产值与日俱增的催化剂工业。 萌芽时期（20世纪以前） 催化剂工业发展史与工业催化过程的开发及演变有密切关系。1740年英国医生J.沃德在伦敦附近建立了一座燃烧硫磺和硝石制硫酸的工厂，接着，1746 年英国J.罗巴克建立了铅室反应器，生产过程中由硝石产生的氧化氮实际上是一种气态的催化剂，这是利用催化技术从事工业规模生产的开端。1831年P.菲利普斯获得二氧化硫在铂上氧化成三氧化硫的英国专利。 19世纪60年代，开发了用氯化铜为催化剂使氯化氢进行氧化以制取氯气的迪肯过程。1875年德国人E.雅各布在克罗伊茨纳赫建立了第一座生产发烟硫酸的接触法装置，并制造所需的铂催化剂，这是固体工业催化剂的先驱。铂是第一个工业催化剂，现在铂仍然是许多重要工业催化剂中的催化活性组分。19世纪，催化剂工业的产品品种少，都采用手工作坊的生产方式。由于催化剂在化工生产中的重要作用，自工业催化剂问世以来，其制造方法就被视为秘密。 奠基时期（20世纪初） 在这一时期内，制成了一系列重要的金属催化剂，催化活性成分由金属扩大到氧化物，液体酸催化剂的使用规模扩大。制造者开始利用较为复杂的配方来开发和改善催化剂，并运用高度分散可提高催化活性的原理，设计出有关的制造技术，例如沉淀法、浸渍法、热熔融法、浸取法等，成为现代催化剂工业
化工安全工程概论
《化工安全工程概论》作业 第二章课后思考讨论题： 1、危险化学品如何分类？ 答：危险化学品分为：爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体和自燃物品及遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有害物品和有毒感染性物品、放射性物品、腐蚀品这八大类。 2、简答化学物质的生物危险。 答：（1）毒性危险。可造成急性或慢性中毒甚至致死。 （2）腐蚀性和刺激性危险。腐蚀性物质严重损伤活性细胞组织，如：酸和酸酐,碱,卤素和含卤盐等；刺激性物质和制剂与皮肤或粘膜接触，长期或重复接触会引起炎症。 （3）致癌性和致变性危险。致癌性物质或制剂通过呼吸、饮食、皮肤注射等进入人体诱发癌变；变异受影响的是人和动物的生殖细胞，生物变异会传至后代，躯体变异影响一生。 3、在下列铵盐中，具有爆炸性危险的是（B ） A.磷酸铵 B.硝酸铵 C.硫酸铵 D.碳酸铵 4、毒性物质的类别分为：（粉尘）、（烟尘）、（烟雾）、（蒸汽）、（气体） 5、氧差额是如何定义的？试计算三硝基甲苯的氧差额。 答：氧差额定义为系统的含氧量与系统中的碳、氢和其他可氧化的元素完全氧化所需的氧量之间的差值。
6、简述化学反应的类型及其危险性。 答:（1）燃烧。固体、液体或气体燃料氧化产生热量。燃烧炉点火时应特别注意物质的爆炸或燃烧极限。多数情况下燃烧需要点火，但对于反应性极强的物质，可以自燃。 （2）氧化。为了防止产物损失，必须采取措施限制氧化的程度。当使用以下强氧化剂时应特别注意：高锰酸盐、次氯酸及其盐、亚氯酸钠、二氧化氯、所有的氯酸盐、所有的过氧化物、硝酸、四氧化氮和臭氧等。为安全起见，常采用低浓度的反应物或低温条件。 （3）中和。除反应物迅速添加引起热效应外，这类反应较少危险。低浓度较易，控制。 （4）电解。电解几乎不存在反应危险。只存在高电流强度的危险，氰化物应用的毒性危险，以及可燃气体和高氧化态产物生成的爆炸危险。 （5）复分解反应。这类反应一般归人有很小驱动力、反应热较低的平衡类型，危险性较小。 （6）煅烧。煅烧作为吸热反应，易于控制，极少危险。 （7）硝化。由于硝化试剂是强氧化剂，而硝化产物常具有爆炸性，硝化反应潜在着危险。硝化反应本身以及氧化反应都是强放热反应。为避免反应失常或产生爆炸，必须精心控制反应温度。 （8）酯化。若酯化物质是强还原剂，如硝酸酯或高氯酸酯
催化剂的制备方法
催化剂制造的主要特点是工艺和设备的多变性。催化剂的性能(催化活性、催化剂选择性、催化剂寿命等)对用户的经济效益有重大的影响，因而各催化过程所用催化剂更换频繁，这迫使催化剂制造工厂经常调整设备和工艺条件。目前，工业用催化剂有数百种，一些著名的催化剂厂通常有十多条生产线，能制造数十种催化剂，大部分设备布置在钢结构的多层平台上，以便于在制造工艺改变时调整各单元操作设备，或不同生产线的设备交叉组合。催化剂制造工艺的多变性，是其他化工产品生产中少见的。制造催化剂所用设备的材质是重要的，由于设备腐蚀污染物料,往往会严重影响产品的质量,对制造过程要加以严格控制，以保证对制造结果的重复性。 制造方法制造催化剂的每一种方法，实际上都是由一系列的操作单元组合而成。为了方便，人们把其中关键而具特色的操作单元的名称定为制造方法的名称。传统的方法有机械混合法、沉淀法、浸渍法、溶液蒸干法、热熔融法、浸溶法（沥滤法）、离子交换法等，近十年来发展的新方法有化学键合法、纤维化法等。 机械混合法将两种以上的物质加入混合设备内混合。此法简单易行，例如转化-吸收型脱硫剂的制造,是将活性组分（如二氧化锰、氧化锌、碳酸锌）与少量粘结剂(如氧化镁、氧化钙)的粉料计量连续加入一个可调节转速和倾斜度的转盘中，同时喷入计量的水。粉料滚动混合粘结,形成均匀直径的球体,此球体再经干燥、焙烧即为成品。乙苯脱氢制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化剂,是由氧化铁、铬酸钾等固体粉末混合压片成型、焙烧制成的。利用此法时应重视粉料的粒度和物理性质。 沉淀法此法用于制造要求分散度高并含有一种或多种金属氧化物的催化剂。在制造多组分催化剂时，适宜的沉淀条件对于保证产物组成的均匀性和制造优质催化剂非常重要。通常的方法是在一种或多种金属盐溶液中加入沉淀剂（如碳酸钠、氢氧化钙），经沉淀、洗涤、过滤、干燥、成型、焙烧(或活化)，即得最终产品。如果在沉淀桶内放入不溶物质（如硅藻土），使金属氧化物或碳酸盐附着在此不溶物质上沉淀，则称为附着沉淀法。沉淀法需要高效的过滤洗涤设备，以节约水，避免漏料损失。 浸渍法将具有高孔隙率的载体（如硅藻土、氧化铝、活性炭等）浸入含有一种或多种金属离子的溶液中，保持一定的温度，溶液进入载体的孔隙中。将载体沥干，经干燥、煅烧，载体内表面上即附着一层所需的固态金属氧化物或其盐类。浸渍法可使催化活性组分高度分散,并均匀分布在载体表面上,在催化过程中得到充分利用。制备含贵金属（如铂、金、锇、铱等）的催化剂常用此法，其金属含量通常在1％以下。制备价格较贵的镍系、钴系催化剂也常用此法，其所用载体多数已成型，故载体的形状即催化剂的形状。另有一种方法是将球状载体装入可调速的转鼓内，然后喷入含活性组分的溶液或浆料，使之浸入载体中，或涂覆于载体表面。 喷雾蒸干法用于制颗粒直径为数十微米至数百微米的流化床用催化剂。如间二甲苯流化床氨化氧化制间二甲腈催化剂的制造，先将给定浓度和体积的偏钒酸盐和铬盐水溶液充分混合,再与定量新制的硅凝胶混合,泵入喷雾干燥器内，经喷头雾化后，水分在热气流作用下蒸干，物料形成微球催化剂，从喷雾干燥器底部连续引出。 热熔融法主要用于制造氨合成所用的铁催化剂。将精选磁铁矿与有关的原料在高温下熔融、冷却、破碎、筛分，然后在反应器中还原。
催化剂厂2015.5月施工方案概论
兰州石化公司催化剂厂全白土联合 车间保温工程 施 工 方 案 施工单位建设单位 编制：审核： 审核： 批准：批准： 兰州市西固区第四建筑安装工程有限公司 二零一五年五月五日
兰州石化公司催化剂厂全白土联合车间保 温工程施工方案 工程概况 本工程为兰州石化公司催化剂厂全白土联合车间保温工程。其工程量为：根据催化剂厂全白土联合车间2015年4月份施工计划工程量如下：1、塔-3入口线Φ400管线长度4000，保温厚度100，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架2*6*2/1座；2、塔-4入口线，Φ500,长度1000，厚度100，包铁皮；3、容-29/2罐壁保温S=1㎡厚度100，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架2*2*2/1座；4、容-26/2罐壁保温，S=0.5㎡，厚度100，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架2*2*2/1座；5、交换厂房东侧，Φ500，长度1000，厚度100，抹水泥，缠布并刷漆，其中搭设脚手架4*4*8/1座；6、其他局部零星保温修复。 根据催化剂厂全白土联合车间2015年5月份施工计划工程量如下：除盐水循环水线腐蚀更换后保温恢复，管线DN80保温：复合硅酸盐保温管壳89*50*100，长度380米，挂网、抹水泥、缠布并刷漆，其中搭设脚手架10000*200*8000mm 2处，搭设脚手架10000*2000*9000mm 2处。 编制依据 《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH3010-2000 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-1997 《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008
《石油化工设备和管道涂料防腐技术规范》SH3022-1999 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130―2011 《钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程》DB11/T583-2008 施工前准备 1、施工技术准备： 积极组织技术人员认真熟悉施工现场，做好施工交底和技术交底的准备工作，备齐工程所需的资料和标准图集，编制施工图工程材料计划以及劳动力需求计划和工机具的需要情况。把工程的施工内容、施工计划和施工技术要求等，详尽的向施工人员讲解清楚，落实施工计划，制定技术责任制的必要措施。 2、劳动力准备 3、工机具准备
光催化剂
光催化剂概述 第一篇 通俗意义上讲触媒就是催化剂的意思，光触媒顾名思义就是光催化剂。催化剂是加速化学反应的化学物质，其本身并不参与反应。光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称。 光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术，在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。 世界上能作为光触媒的材料众多，包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)、硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。在早期，也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料，但是由于这两者的化学性质不稳定，会在光催化的同时发生光溶解，溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性，故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料，部分工业光催化领域还在使用。 二氧化钛是一种半导体，分别具有锐钛矿(Anatase)，金红石(Rutile)及板钛矿(Brookite)三种晶体结构，其中只有锐钛矿结构和金红石结构具有光催化特性。 二氧化钛是氧化物半导体的一种，是世界上产量非常大的一种基础化工原料，普通的二氧化钛一般称为体相半导体以与纳米二氧化钛相区分。具有Anatase或者Rutile结构的二氧化钛在具有一定能量的光子激发下[光子激发原理参考光触媒反应原理]能使分子轨 道中的电子离开价带(Valence band)跃迁至导带(conduction band)。从而在材料价带形成光生空穴[Hole+]，在导带形成光生电子[e-],在体相二氧化钛中由于二氧化钛颗粒很大，光生电子在到达导带开始向颗粒表面活动的过程中很容易与光生空穴复合，从而从宏观上我们无法观察到光子激发的效果。但是纳米的二氧化钛颗粒由于尺寸很小，所以电子比较容易扩散到晶体表面，导致原本不带电的晶体表面的2个不同部分出现了极性相反的2个微区-光生电子和光生空穴。由于光生电子和光生空穴都有很强的能量，远远高出一般有机污染物的分子链的强度，所以可以轻易将有机污染物分解成最原始的状态。同时光生空穴还能与空气中的水分子形成反应，产生氢氧自由基亦可分解有机污染物并且杀灭细菌病毒。这种在一个区域内2个微区截然相反的性质并且共同达到效果的过程是纳米技术典型的应用，一般称之为二元论。该反应微区称之为二元协同界面。
催化剂发展现状及市场前景分析
中国催化剂行业现状调查研究及市场前景分析预测报告（2015年版） 报告编号：151A213 行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容：
一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：中国催化剂行业现状调查研究及市场前景分析预测报告（2015年版）报告编号：151A213 ←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥7020 元可开具增值税专用发票 咨询电话：4006-128-668、0、传真：0 Email 网上阅读： 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 二十一世纪包括石油炼制、石油化工、精细化工等在内的广义化学工业生产工艺技术应该是绿色的，而催化剂和催化工艺的发展在这场产业革命中起着关键性的作用。这对催化剂行业而言，既是一种严峻的挑战，又是一个巨大的发展机遇。 经过数十年的研究开发，我国已基本掌握当代世界主要先进的炼油技术，可以依靠自有技术建设千万吨级炼厂，对我国炼油工业的发展起到了重要的支撑作用。自70年代以来，我国引进大量石化装置和各种牌号的催化剂，这些催化剂经我国研究、消化、吸收，使我国石化催化剂有了长足的进步。目前，我国80%的催化剂实现了国产化，基本上满足市场需求。 催化剂用于催化环氧化物与二氧化碳的共聚反应合成聚烷撑碳酸酯，可广泛应用于低温隔氧薄膜、生物降解塑料、弹性体、胶粘剂、涂料等领域。合成该类聚合物不仅可以对工业上大量废弃且对环境造成极大危害的温室气体——二氧化碳加以有效利用，同时产物还具有生物降解性，不会带来通常塑料导致的白色污染，因而具有广阔的市场前景。
课程名称：催化剂设计与制备工艺
课程名称：催化剂设计与制备工艺 一、课程编码： 课内学时：32学分：2 二、适用专业：工业催化，应用化学，生物化工，化学工程，化学工艺以及其他相关专业。 三、先修课程：物理化学，胶体表面化学等。 四、教学目的： 通过本课程的学习，使研究生： 1、掌握各类催化剂性能评价和测试方法； 2、掌握各类催化剂的催化作用； 3、掌握工业催化剂的制备方法； 4、能够分析催化反应体系中催化剂各组分与催化性能关系； 5、利用催化知识，针对特定催化反应过程进行催化剂设计。 五、教学方式： 课堂讲授，学生查阅相关文献，材料自学与课堂讨论。 六、教学主要内容及对学生的要求： 1概论4学时 1.1催化、工业与环境 1.2催化剂和催化反应 1.3催化的基本特征和本质 1.4催化反应发生的条件和方式 1.5催化相关概念与术语 2各类催化剂的催化作用10学时 2.1酸碱催化剂的催化作用 2.2金属催化剂的催化作用 2.3金属配合物催化剂的催化作用 2.4分子筛的催化作用 2.5金属氧化物催化剂的催化作用 2.6酶的催化作用 3催化剂的宏观结构2学时 3.1催化剂的表面积 3.2催化剂的孔结构 4催化剂性能的评价与测试方法6学时 4.1催化剂活性评价及其测定 4.2催化剂比表面积的测定 4.3催化剂孔结构的测定 4.4催化剂机械强度、抗毒性定性及其寿命的测定和评价 4.5近代分析技术在催化剂研究中的应用 5工业催化剂开发与设计2学时 5.1工业催化剂的开发 5.2工业催化剂的制备设计 6工业催化剂的制备原理4学时 6.1沉淀法
6.3浸渍法 6.4离子交换法 6.5共混合法 6.6溶胶凝胶法 6.7热熔融法 6.8酶的分离提纯方法 6.9固体催化剂的成型 6.10于燥与焙烧 7催化剂的制备技术新进展4学时七、参考书及学生必读参考资料： 参考书： 1、许越.催化剂设计与制备工艺,北京:化学工业出版社,2003 2、储伟.催化剂工程,成都:四川大学出版社,2006 必读参考资料： 1、王尚弟.催化剂工程导论,北京:化学工业出版社,2006 2、韩维屏,等著.催化化学导论,科学出版社,2003 3、吴越.催化化学.北京:科学出版社,1998 八、大纲撰写人：冯彩虹
催化剂生产过程中的主要生产设备概述
催化剂生产过程中的主要生产设备概述催化剂生产过程中的主要生产设备 1、沉淀操作单元设备 沉淀法生产载体和催化剂时常用金属盐类和沉淀剂在沉淀反应器(成胶罐)中进行，为了获得理想的沉淀粒子，在沉淀过程中必须使物料保待一定温度，并不断搅拌，保证混合、分散均匀。沉淀操作大多为间歇式。加料方式可为分步法或并流法，若用并流法，几股物料同时进入带搅拌的成胶罐，连续操作，然后进入老化罐，待收集到一定体积的物料，经一定温度、时间老化后再进入下一道工序，老化罐间歇操作。沉淀操作单元主要设备包括成胶罐、搅拌器、加热器和通风设施。 1.1 成胶罐 (1)间歇式 间歇式成胶罐主要有无顶盖开启式与有顶盖填充闭密式两种，如图1.1、图1.2所示。 图1.1 有顶盖填充闭密式成胶罐图1.2 无顶盖开启式成胶罐
1-搅拌器;2-罐体;3-夹套;4-搅拌1-筒体;2-减速机;3-电动机; 4-搅拌器轴;5-压出管;6-支座;7-人孔; 8-轴封;9-传动装置 成胶罐一定要满足工艺需要(考虑容量、搅拌强度、产品质量要求等)，便于操作，加热方便，通风良好。同时可随时用肉眼观察沉淀过程中溶液颜色、胶体稠度的变化，便于pH值的测量等。成胶罐宜采用开启式锥底反应器，或在顶盖上留有大的人孔，便于投加固体物料。人孔处装有移动的有机玻璃视窗或快开的人孔盖。成胶罐带夹套，根据需要罐内可有加热盘管。罐四周有数片挡板。 (2)并流法加料的组合式 成胶罐为连续式操作，老化罐为间歇式操作，两者相连为组合型式，如图1.3所示。如氢氧化铝生产常采用并流法加料方式。一般情况下成胶罐体积小，搅拌较剧烈，按工艺要求出料管放料开口位置在一定高度，以保证成胶物料有一定的停留时间。老化罐体积大。成胶罐操作时要求物料计量准确，阀门凋节容易，能严格控制进料速度与成胶pH值，以保证产品质量。 图1.3 并流法组合式成胶罐 1-成胶罐;2-老化罐
《催化剂工程》教学大纲
《催化剂工程》教学大纲 课程编号： 课程名称：催化剂工程 / Catalyst Engineering 学时/学分：32/2 先修课程：物理化学、化工原理 适用专业：化学工程与工艺 开课学院、系或教研室：化学工程学院、化学工程系 一、课程的性质与任务 《催化剂工程》是关于催化剂和催化作用的简要概论课程，主要讲解催化剂的组成、结构与催化功能作用、六大类多相催化剂的催化作用机理和工业应用实例, 以及均相催化和吸附作用等；催化剂的制备技术与结构表征分析, 催化研究方法等。催化剂的研究和开发，是现代化学工业和石油炼制工业的核心技术之一；目前90%以上的化工产品是借助催化剂生产出来的。通过本课程学习，要求学生能够应用催化作用的基本原理进行石油化工用和精细化工用催化剂的结构性能的分析, 和具有新型高效催化剂的设计和研发的方法和能力，熟悉纳米新催化材料和介孔材料的研究与应用。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容基本要求 1. 工业催化剂概述 催化剂在国计民生中的作用 催化若干术语和基本概念 2. 工业催化剂的制造方法 沉淀法和浸渍法的原理与制备技术 混合法、离子交换法、熔融法 催化剂的成型 固体催化剂制备方法的新进展 3. 催化剂性能的评价、测试和表征 催化剂活性的测定、动力学研究 催化剂的宏观物性及其测定（表面积、孔结构、机械性能等） 4. 工业催化剂的开发 配方筛选、扩大试验 新型催化剂的工业生产、试用和换代开发 5. 工业催化剂的制备设计 催化剂及其设计的理论 催化剂设计的一般程序、组分设计与验证性筛选 热力学分析与反应通道的设计 化学反应的机理研究与催化剂设计 催化剂原材料的选择 电子计算机辅助催化剂设计 6. 工业催化剂的操作设计 一般操作经验、使用技术中的若干选择与优化问题
(完整word版)《催化剂工程》期末考试试题
《催化剂工程》期末考试试题 一、单项选择题（每小题3分，共18分） 1．在化学反应中,催化剂不能够（） （A）改变反应速度（B）改变反应热力学平衡位置（C）保持颗粒形态（D）参与反应物之间的化学反应2．经过焙烧后的催化剂多数尚未具备催化活性，必须用氢气或其他还原性气体还原成为活泼的金属或低价氧化物，这步操作称为催化剂的（） （A）浸渍（B）活化（C）预处理（D）成型3．某催化反应的单程收率(亦称得率)Y与其转化率X和选择性S的关系是（） （A）Y=S/X（B）Y=X-S （C）Y=X/S （D）Y=XS 4．经离子交换法制成的各种分子筛衍生物的Br nsted酸性顺序正确的是（） （A）H型 < La型（B） Mg型> Ca型（C）Sr型 < Ba型（D）Ba型> Mg型5．最早实现沸石择形催化的分子筛是（） （A）ZSM-1 （B）ZSM-3 （C）ZSM-5 （D）ZSM-7 6. 以（）聚合方法合成的各种聚烯烃已是世界上比例最大的聚合物产品，其中（）的产量占首位. （A）配位、聚乙烯（B）配位、聚丙烯 （C）自由基引发、聚乙烯 二、填空题（每小题2分，共26分） 7．催化剂从小试鉴定到开发成果的稳定工业化之间，还有一段不短的历程. 8. 纳米催化材料的一般制备方法涉及催化剂的、和的制备. 9.催化剂性能及其应用主要取决于复杂的和 . 10.分子筛形状选择性分为选择性、选择性和选择性三类. 11.工业催化剂的寿命随而异，各类寿命大不相同． 12.反应气体在催化剂表面上以进行化学吸附时，其反应活性最好. 13.固定床催化剂装填最重要的要求是保持降均匀． 14.在第四代聚丙烯催化剂制备工艺中，控制是关键技术 三、简答题(共38分) 15.试述纳米催化材料的几种一般制备方法.（9分） 16.一种好的工业催化剂应该满足哪些基本要求?（8分） 17. 纳米材料物理性能的特点归纳为哪些效应？（12分） 18．试述纳米催化材料的几种一般制备方法.（9分） 四、分析题(共18分) 19.以N2和H2为给料气可以通过不同途径合成NH3，该反应具体过程的可能势能图如下图所示。
催化剂工业综述
工业催化与绿色化学结课论文 工业催化剂研究最新进展与制备方法 学院：环境与化学工程学院 专业：化学工程与技术 学号：S 姓名： 时间：2016-4-21 工业催化剂-纳米氧化物研究进展与制备方法 摘要：催化剂(catalyst) 是一种能够改变化学反应速度，而它本身又不参与最终产物的物质。本文综述催化剂纳米氧化铝、ZrO2的制备及最新研究进展。指出制备性能优异的新型催化剂已经成为化学工业可持续发展的关键。 关键词：纳米氧化铝；ZrO2；催化剂；制备 一、前言 活性组分大小在几十纳米左右的催化剂称为纳米催化剂[1]，它具有深层次的阵列有序结构( nanostructured array)等特点[ 2]。在现代化学工业、石油加工工业、食品工业及制药工业等工业部门中应用广泛，催化反应使用的固体催化剂常由活性组分、助催化剂及载体三部分组成，活性组分对催化剂的活性起决定性的作用；助催化剂可以改善催化剂的活性及选择性；而载体主要是承载活性组分和助催化剂，改进催化剂的物理性能。组成相同的催化剂因各组成结构的性质不同，其催化性能具有很大差异，而这些组成结构又受制备技术的影响。催化剂一般由化学法、物理法和物理化学法等方法制得，如共沉淀、浸渍法等。但是这些传统方法制得的催化剂催化性能一般。为了制备性能优异的工业催化剂，需要使用先进的制备方法和生产工艺。 最初使用载体的目的是为了节约贵金属材料(如铂、钯等) 和提高催化剂的机械强度，后来研究发现使用不同载体催化剂的活性会产生差异。王亚军等[3]对众多研究成果作了总结，认为催化剂载体在催化反应中一般有下述几方面作用：(1) 增大有效表面积和提供合适的孔结构；(2) 提高催化剂的机械强度，包括耐磨性、硬度、抗压强度和耐冲击性等；(3) 提高催化剂的热稳定性；(4) 提供催化反应的活性中心；(5) 与活性组分作用形成新的化合物；(6) 增加催化剂的抗毒性能，降低对毒物的敏感性；(7) 节省活性组分用量，降低成本。 二、纳米氧化铝的制备与研究 2.1纳米氧化铝的研究现状 工业催化剂载体中氧化铝应用最为广泛。纳米氧化铝具有独特的晶体结构及表面特性，其催化活性和选择性大大高于传统的氧化铝催化剂，因而备受关注。当前研究中存在的问题，如研究主要停留在探索实验阶段，纳米氧化铝不易造粒，易于固聚、高温气流中活性降低，这些正是今后研究的主要方向。 催化是纳米材料应用的重要领域之一，利用纳米粒子(或膜) 的高比表面积与高活性可以显著地增进催化效率，国际上称为第四代催化剂。纳米催化剂研究的意义在于：(1) 纳米颗粒材料有别于传统微米材料，它具有深层次的阵列有序结构( nanostructured array) 特点，并且可以加以控制，现已在薄膜催化剂中得到应用；( 2) 纳米催化剂能够采用低廉的金属，使之纳米化后取代贵重金属催化剂；(3) 纳米催化剂的阵列制备可以促进其活性大规模提高，从而提高催化剂的选择性。纳米氧化铝按照催化作用分类，可分为本身颗粒度尺寸在纳米级的纳米氧化铝催化剂和孔道结构在纳米级的纳米氧化铝载体催化剂两大类。在工业催化剂载体中氧化铝是应用最为广泛的载体，各种催化反应所要求的晶相、比表面积和孔径分布范围等
催化剂工程导论
什么是纳米材料？ 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料 按维度尺寸大小的范围分为 ①0维 原子团簇 ②1维 纳米线 ③2维 薄膜 ④3维 纳米块 按形体分：①粉体材料②晶体材料③薄膜材料 效应：①尺寸效应 ②星子效应 ③界面效应 ④体积效应 纳米材料的制备 气相高温裂解法 喷雾转化法 化学合成法 ①气相合成SiH 4??→?C o 100↓Si +2H 2 ②凝聚相合成（溶胶—凝聚体） 催化剂是影响化学反应的重要媒介物，是开发许多化工产品的关键。以生产化工产品为目的的化学工业，是一个高技术、多品种的复杂产业。工业催化剂是小产量而高附加值的特殊精细化学品。专用化学品一般指专用性质较强，能满足用户对产品性能要求、采用较高技术和中小型规模生产的高附加值化学品或合成材料；而精细化学品，一般指专用性不甚强的高附加值化学品。 催化剂：催化剂是一种能够改变化学反应的速度，而它本身又不参与最终产物的物质。 催化剂的基本特性：1.催化剂能加快化学反应速度，但它本身并不进入化学反应的计量 2.催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性 3.催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应 4.催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置 5.催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效 催化剂的分类 （1）根据聚集状态的分类：分为气体、液体和固体（2）根据化学键的分类：金属键、离子键、配位键、等极键（3）按元素周期律的分类：主族元素和过渡元素（4）按催化剂组成及其使用功能的分类（5）按工艺与工程特点分类：多相固体催化剂、均相配合物催化剂和酶催化剂 主催化剂：是起催化作用的根本性物质 共催化剂：能和主催化剂同时起作用的部分 助催化剂：是催化剂中具有提高助催化剂活性、选择性，改善催化剂的耐热性、抗毒性，机械强度和寿命等性能的组分。助催化剂可细分为：1、结构助催化剂2、电子助催化剂3、晶格缺陷助催化剂。 载体：是固体催化剂所特有的部分，起增大表面积、提高耐热性和机械强度的作用，有时还能多少担当共催化剂或助催化剂的角色。 固体催化剂在化学组成方面，大多数由主催化剂、助催化剂以及载体这三大部分组成 催化剂的几种制造方法：沉淀法、浸渍法、混合法、离子交换法以及热熔融法。 沉淀法的一般操作是在搅拌的情况下把碱类物质（沉淀剂）加入金属盐类的水溶液中，再将生成的沉淀物洗涤、过滤、干燥和焙烧，制造出所需要的催化剂前驱物。 沉淀法的分类：单组份沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、浸渍沉淀法、导晶沉淀法、超均匀共沉淀法。 一般而言，沉淀法的操作流程较长，包括溶解、沉淀、洗涤、干燥、焙烧等各步。 选择沉淀剂是的原则：1、尽可能使用易分解挥发的沉淀剂2、形成的沉淀物必须便于过滤和洗涤3、沉淀剂的溶解度要大4、沉淀物的溶解度应很小5、沉淀剂必须无毒，不应造成