催化剂的性能及物理结构李冬丽52课件.pptVIP

催化剂的性能及物理结构李冬丽

一种良好的催化剂不仅能选择地催化所要求的反应，同时还必须具有一定的机械强度；

有适当的形状，以使流体阻力减小并能均匀的通过；

在长期使用后（包括开停车）仍能保持其活性和力学性能。

即必须具备高活性、合理的流体流动性质及长寿命这三个条件。一、催化剂的性能催化剂的活性：指催化剂改变反应速率的能力，即加快反应速率的程度。它反映了催化剂在一定工艺条件下的催化性能，是描述催化剂性能的主要指标。催化剂活性不仅取决于催化剂的化学本性，还取决于催化剂的物理结构等性质。1、活性工业上常用比活性、转化率及空时收率来表示催化剂活性。比活性：单位表面积上的反应速率；空时收率：单位时间内、单位质量（或体积）催化剂上生成目的产物的数量。2、选择性选择性：催化剂促使反应向所要求的方向进行而得到目的产物的能力。它是催化剂的又一个重要指标！催化剂具有特殊的选择性，说明不同类型的化学反应需要不同的催化剂；同样的反应物，选用不同的催化剂，则获得不同的产物。工业催化剂要求选择性高，可以减少副反应发生，降低后续反应产物的分离负荷。3、使用寿命催化剂的寿命：催化剂在反应条件下具有活性的使用时间，或者是指活性下降经再生而又恢复的累计使用时间。它也是催化剂的一个重要指标催化剂寿命愈长，使用价值愈大。所以高活性、高选择性的催化剂还需要有长的使用寿命。通常工业催化剂要求的寿命至少为1000h，长的可达十多年。4、其它性能指标催化剂还应具有足够的机械强度和稳定性。高机械强度是保证催化剂正常使用的必要条件。一个优良的催化剂还应具有：适宜的化学组成、良好的比表面积与孔体积以及合适的形状与大小。稳定性：催化剂在使用过程中的物理状态、化学组成和结构在较长时间保持不变的性质，主要包括热稳定性和抗毒稳定性。1、比表面积：单位质量催化剂具有的表面积，记为Sg，m2/g。Sg↑cat活性↑2、孔体积（又称为孔容Vg）：每克cat内部微孔所占有的体积，cm3/g。二、催化剂的物理结构3、孔径分布除极少数例外(如分子筛)，催化剂中的孔径都是不均匀的。为了表达孔径大小的分布，可以用多种不同的指标。例如：在不同孔径范围内的孔所占孔容的分率，或不同孔径范围内的孔隙所提供的表面积分率；或平均孔径。平均孔径为一设想值，即设想孔径一致时，为了提供实际催化剂所具有的孔容和比表面积，孔的半径应为多少。4、真密度（固体密度）催化剂固体物质单位体积（不包括孔所占体积）的质量，g/cm3。5、表观密度（颗粒密度）单位体积cat颗粒（包括孔体积）的质量，g/cm3。6、孔隙率:催化剂颗粒孔容积所占总体积的分率谢谢！