化学反应工程教案10(化工13)-胡江良.doc

上传人:sk****8 文档编号:2185752 上传时间:2019-05-01 格式:DOC 页数:5 大小:133.50KB
下载 相关 举报
化学反应工程教案10(化工13)-胡江良.doc_第1页
第1页 / 共5页
化学反应工程教案10(化工13)-胡江良.doc_第2页
第2页 / 共5页
化学反应工程教案10(化工13)-胡江良.doc_第3页
第3页 / 共5页
化学反应工程教案10(化工13)-胡江良.doc_第4页
第4页 / 共5页
化学反应工程教案10(化工13)-胡江良.doc_第5页
第5页 / 共5页
亲,该文档总共5页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、1化学反应工程 课程教案课次 10 课时 2课 型(请打)理论课 讨论课 实验课 习题课 其他授课题目(教学章、节或主题):第 4 章 气固相催化反应本征动力学4.1 气固相催化过程4.2 固体催化剂教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1. 理解催化过程及特征;2. 掌握非均相催化过程七个步骤;3. 掌握催化剂的组成、制备;教学重点及难点:重点:非均相催化过程。难点:催化剂的组成。教 学 基 本 内 容 方法及手段4.1 气固相催化过程只有平衡常数很大而反应速率较小的过程,催化剂才能充分发挥作用。4.1.1 催化过程及特征例子:A+BR+S吸附:A + A B + B 表面反应: A

2、 B R + S脱附: R R + S S + 催化剂()作用:参与反应(改变反应历程),但其质和量在反应前后维持不变催化定义:这种物质的加入改变了原化学反应的历程,尽管它参与了反应,但其质和量在反应前后维持不变,因此被称为催化剂。有催化剂存讲解2在的反应过程称为催化反应过程。非均相催化反应过程:若催化剂与原物料形成的混合物是同一相时,该反应过程称为非均相催化反应过程。2、催化反应过程的特征 1)催化剂改变反应历程和反应速率;2)催化剂的存在不改变反应过程的热力学平衡特性(GO=-RTlnK);3)催化剂等速加快/减小可逆反应的正逆反应速率;4)催化剂对反应过程有良好的选择性;5)如果希望催化

3、剂充分发挥作用,应当尽可能增加反应物与催化剂的接触;4.1.3、非均相催化反应速率表达4.1.3、非均相催化反应过程(步骤)催化剂多为多孔性介质,相对于丰富的内孔,外表面的催化作用贡献量可忽略不计1 外扩散:反应组分由物流主体催化剂外表面2 内扩散:反应组分由催化剂外表面催化剂内表面33 吸附:反应组分在催化剂活性中心上吸附4 表面化学反应:在催化剂表面进行化学反应5 脱附:反应产物在催化剂表面解吸6 内扩散:反应产物由催化剂内表面催化剂外表面7 外扩散:反应产物由催化剂外表面物流主体气固相催化反应的 7 个步骤、3 个过程 1,7 为外扩散过程; 2,6 为内扩散过程 3,4,5 为化学动力

4、学过程 控制步骤的速率决定了整个宏观反应的速率4.2 固体催化剂4.2.1 催化剂的组成和组分选择1 工业对催化剂的基本要求良好的催化活性(尤指低温活性)良好的选择性 较长的实用寿命 适宜的物理织构结构( Sg、 Vg、孔径分布、活性组分分布、形状、尺寸) 较强的抗毒能力 较高的机械强度(不易磨损破碎) 2 固体催化剂的组成固体催化剂由三部分组成,活性组分、助剂和载体;三者不能截然分开1)活性组分金属催化剂:Pd、Ag、Fe、Cu 等(加氢、脱氢、裂解(少量用于氧化)半导体催化剂:金属氧化物、硫化物等(氧化、还原、脱氢、环化、脱硫(少量用于加氢)绝缘体催化剂:IIIA、IVA、VA 族金属或非

5、金属氧化物、卤化物等酸、碱催化剂:脱水、异构化、聚合、烷基化等(Al 2O3、MgO、H 2SO4、 H3PO4、 NaOH、分子筛)2) 助催化剂(促进剂)电子型:碱金属或碱土金属氧化物(K2O、Na2O 等)4结构型:用高熔点、难还原的氧化物可增加活性组分表面积和热稳定性(Al2O3、MgO 等)3) 载体(稳定剂和分散剂)作用:改变催化剂机械强度、导热性和热稳定性,增大活性表面和提高适宜孔结构,提供活性中心减少催化剂活性组分用量 常见类型:Al 2O3、MgO、硅胶、硅藻土等4 )抑制剂 3、 催化剂制备原料预处理原粉制备煅烧成型预活化销售制备方法:浸渍法、共沉淀法、熔融法、机械混合法4

6、、 催化剂使用(1)起活期(2)第一活性过渡期(3)相对活性稳定期 (4)第二活性过渡期(5)活性衰减或失活期 4.2.2 固体催化剂的主要结构特征参数主要结构参数:比表面积、孔体积、孔体积(孔径)分布、固体密度、颗粒密度、孔隙率、孔内扩散描述的非特征参数曲节因子(迷宫因子)1 比表面积:Sg(m 2/g)单位质量催化剂所具有的表面积,BET 法测定。一般为 51000 m 2/g 2 孔体积(孔容积) :Vg(m 3/g)单位质量催化剂所具有的微孔体积 3 固体密度(真密度)不含微孔时的密度 4 颗粒密度(假密度) 5 颗粒孔隙率微孔所占总体积的分率 6 孔径分布测定: 压汞法测大孔(即 r 100200 )氮吸附法测微孔(即 10200 ) 作业、讨论题、思考题:1、名词解释:催化剂、覆盖率、吸附、孔隙率、助催化剂、比表面积52、计算题P95、第 1、2 题。参考资料(含参考书、文献等)化学反应工程 (第二版) ,郭 锴, 化学工业出版社, 2015 年出版;化学反应工程 (第三版) ,陈甘棠, 化学工业出版社, 2011 年出版;反应工程 (第三版) ,李绍芬 主编,化学工业出版社 ,2013 年出版。教学反思:

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 教育教学资料库 > 课程笔记

Copyright © 2018-2021 Wenke99.com All rights reserved

工信部备案号浙ICP备20026746号-2  

公安局备案号:浙公网安备33038302330469号

本站为C2C交文档易平台,即用户上传的文档直接卖给下载用户,本站只是网络服务中间平台,所有原创文档下载所得归上传人所有,若您发现上传作品侵犯了您的权利,请立刻联系网站客服并提供证据,平台将在3个工作日内予以改正。