第1章-催化剂与催化作用基本知识.ppt

工业催化技术

Catalysisinindustrialprocesses美国著名心理学家布鲁姆在“掌握学习”理论中指出:“许多学生在学习中未能取得最优异成绩,问题不在智力方面,而是由于未得到他们各自特点所需要的教学帮助和学习,如果提供适当的教学条件,全面地、最大限度地开拓和促进每个学生的发展潜力,就能最终让绝大多数学生达到学习目的。”因此,教师必须在充分了解学生的基础上,针对学生的特点,设计合理的教学方法。教材主要教材：校本教材《工业催化技术》参考书：李玉敏编著《工业催化原理》金杏妹编著《工业应用催化剂》黄仲涛主编《工业催化》工业应用相关工程参考书：化学反应工程催化剂工程物理化学化工热力学课程学习的意义和目的1、催化剂是化工技术的核心85%化学工业过程（石油加工、传统化学工业、食品工业、建材工业、精细化学品工业、环保产业等）是采用催化过程来实现的。催化剂的销售额在100-200亿美元。与催化剂相关的工艺设备销售收入可达数千亿美元。2、化工技术创新的重要领域与催化剂相关的专利占化学工艺技术、设备、方法等化工专利的绝大部分。第一章催化作用与催化剂催化作用与催化剂催化剂和催化作用(CatalystandCatalysis)二、固体催化剂的组成二、固体催化剂的组成三、固体催化剂的结构四、催化剂的表示方法1、用“/”来区分载体与活性组分如：Ru/Al2O3，Pt/Al2O3，Pd/SiO2Au/C2、用“—”来区分各活性组分及助剂Pt-Sn/Al2O3，Fe-AL2O3-K2O第二章催化剂与催化作用一、催化剂的基本特征1、催化剂是否参与了化学反应2、催化剂对加速化学反应具有选择性2、催化剂对加速化学反应具有选择性2、催化剂选择性理解1、不同催化剂对特定的反应体系有选择性（机理选择性）2、催化剂因催化剂结构不同导致选择性（扩散选择性）。3、催化作用不能改变化学平衡3、催化作用不能改变化学平衡3、催化作用不能改变化学平衡第一，对某一催化反应进行正反应和进行逆反应的操作条件（温度、压力、进料组成）往往会有很大差别，这对催化剂可能会产生一些影响。第二，对正反应或逆反应在进行中所引起的副反应也是值得注意的，因为这些副反应会引起催化剂性能变化。4、催化作用改变反应历程而改变反应速度4、催化剂改变反应历程意味着1、催化剂参与反应物之间的化学反应2、通过反应历程改变使化学反应的所需克服的能垒数值大大减少。结果：催化反应相对常规化学反应发生的条件温和得多，甚至常规条件下难以发生的反应，在催化剂参与下实现了工业化生产。第二章催化作用和催化剂一、催化反应分类一、催化反应分类一、催化反应分类一、催化反应分类二、催化剂分类第二章催化剂与催化反应性能一、催化剂的反应性能一、催化剂的反应性能一、催化剂的反应性能一、催化剂的反应性能二、对工业催化剂的要求课程小结思考题：1、合成氨催化剂主要活性组分为什么；2、利用氧与有机物反应是合成有机物的主要手段，请问这一催化过程是部分氧化还原完全氧化过程？3、如何判断催化反应活化能大小？4、有一个催化过程，发现是连串反应：A→B→C，请问如何减小C组分的生成？题3、阿累尼乌斯公式???2.催化剂的活性3转化率表示法CA%=反应物A转化掉的量/流经催化床层进料中反应物A的总量×100%1反应速率表示法2反应速度常数表示法3.选择性（S%）4.收率/产率（Y%）5.催化剂的稳定性化学稳定性耐热稳定性抗毒稳定性机械稳定性理想催化剂的要求**固体催化剂的组成与结构1催化作用的特征2催化剂的反应性能及对工业催化剂的要求4催化反应和催化剂的分类3一、催化剂的认识定义组成评价指标①活性组分②助催化剂③载体催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准自由焓的变化，这种作用称为催化作用。①活性②选择性③使用寿命④机械强度和稳定性⑤形状尺寸、比表面积、空容积等物理性状催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。催化剂是一种可以改变一个化学反应速度物