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催化劑的基本要求

文章出處:新聞中心 責(zé)任編輯:東莞市雅芬智能科技有限公司 發(fā)表時間:2011-10-01
    
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1. 選擇性(selectivity)
  在實際化學(xué)反應(yīng)過程中,從熱力學(xué)的平衡上看可能并存有幾種可能的反應(yīng),通常對某一特定的催化劑而言,在指定的反應(yīng)條件下(如壓力、溫度),往往只加速所需要的反應(yīng),這就是催化劑的選擇性。通常對工業(yè)催化劑的要求是使其只生成所希望的目的產(chǎn)物,并盡量接近于達(dá)到該溫度和壓力下的平衡轉(zhuǎn)化率,最好不生成或盡量少生成其它副產(chǎn)物。實際上完全不生成其它副產(chǎn)物在存在并列反應(yīng)情況下是不現(xiàn)實的,因而用催化劑的選擇性S來衡量生成目的產(chǎn)物的百分率。
  S=(原料生成目的產(chǎn)物摩爾數(shù)/反應(yīng)掉的原料摩爾數(shù))×100%
  選擇性即由于催化劑的存在而使得反應(yīng)沿某一特定方向進(jìn)行,這就是催化劑所具有的特性之一。對于工業(yè)催化劑而言,當(dāng)存在許多并列反應(yīng)時,往往對選擇性的要求更甚于對活性的期盼。
  影響催化劑選擇性的因素,除活性組分外,還受活性組分在催化劑表面上的定位與分布、微晶的粒度大小、以及與催化劑或載體的孔容、孔徑分布等因素有關(guān)。對串聯(lián)反應(yīng)而言,降低內(nèi)擴(kuò)散阻力是提高選擇性的關(guān)鍵;而有中間產(chǎn)物生成時,傳質(zhì)與擴(kuò)散將影響選擇性的變化。 催干劑
  2.穩(wěn)定性(stability)與使用壽命(service life)
  穩(wěn)定性是標(biāo)志催化劑在實際使用中活性衰退隨使用時間變化的速度。
  催化劑的穩(wěn)定性包括耐熱穩(wěn)定性(heat-resistant stability)和抗毒穩(wěn)定性(antipoison stability)兩方面。導(dǎo)致催化劑活性衰退甚至失活的主要因素有:
 ?。?) 催化劑表面析炭;
 ?。?) 活性表面因吸附原料中所夾帶的有關(guān)雜質(zhì)。
 ?。?) 活性組分的揮發(fā)、流失,負(fù)載活性金屬燒結(jié)或微晶粒子長大都會使活性不可逆的衰退。
 ?。?) 化學(xué)物種對載體的侵蝕,以及載體孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)導(dǎo)致孔道崩塌,催化劑強(qiáng)度喪失而失活。
  3.外形(form)
  工業(yè)催化劑的外形與粒度應(yīng)適合工藝要求。催干劑除外形阻力和抗壓碎強(qiáng)度外,催化劑的形狀也影響其堆積密度大小。
  4.抗壓碎強(qiáng)度(Anti-crush strength)
  催化劑在裝填入反應(yīng)器后要求具有良好的抗壓碎強(qiáng)度,能耐受上層催化劑的重量負(fù)荷及操作時氣流所產(chǎn)生的沖擊力,操作過程中壓力波動與氣流速度起伏也都會對催化劑床層造成沖擊力。
  5.導(dǎo)熱性與比熱(thermal conductivity&specific heat)
  熱傳導(dǎo)能力和熱容量對于工業(yè)催化劑具有實際意義。在吸熱或放熱反應(yīng)中,催化劑的導(dǎo)熱性能良好,就可以減少顆粒內(nèi)部以及床層的溫度梯度,使溫度均勻,有利于催化反應(yīng)的進(jìn)行和活性的發(fā)揮。
  6.再生性能(regeneration performance)
  工業(yè)催化劑經(jīng)長期使用后活性衰退,選擇性下降,達(dá)不到工藝要求,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢淼幕蚧瘜W(xué)的處理,使其活性與選擇性得以恢復(fù),這即再生過程。再生周期長短與可再生次數(shù)多寡是催化劑再生性能的重要標(biāo)志。
  7.可重復(fù)性(repeatability)
  為了保證向用戶提供的催化劑產(chǎn)品的各種性能都能達(dá)到指標(biāo)要求,并相對穩(wěn)定,在研制開發(fā)階段就應(yīng)在各個放大過程中注意各種因素的影響,使工業(yè)催化劑的制造過程完全能重復(fù),產(chǎn)品性能穩(wěn)定合格。