贵金属均相催化剂的评价装置,它包括原料气化器,原料气化器的气相出口与管线相连通,管线与合成气送气管线相连通,合成气送气管线的出口与反应釜底部的进气口相连通,反应釜的塔顶气相出口通过第二管线与除雾器相连通,除雾器顶部循环气出口通过第三管线与冷却器进口连通,冷却器的液相出口与收集槽的液相进口相连通,收集槽的气相出口通过第四管线与气液分离器相连通,气液分离器的气相出口通过第五管线与变频压缩机的进口相连,气液分离器的液相出口通过连接管线与收集槽连通,变频压缩机的出口通过第六管线与合成气送气管线相连通,收集槽的液相出口与储罐进液口相连通.本装置保证了活性评价的真实性和准确性。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。广东常用贵金属均相催化剂科研进展
单金属催化剂指只有一种金属组分的催化剂。例如1949年工业上首先应用的铂重整催化剂,活性组分为单一的金属铂负载在含氟或氯的η-氧化铝上。用途如:铑做催化剂用于汽车工业的废气排放的控制和对于磷配合物的合成,加氢反应和加氢甲酰化(即羰基化)。铂为催化剂的接触法制造硫酸,铂网催化剂用于氨氧化制硝酸等。多金属催化剂:催化剂中的组分由两种或两种以上的金属组成。例如负载在含氯的γ-氧化铝上的铂-铼等双(多)金属重整催化剂。它们比前述含铂的重整催化剂有更优越的性能,在这类催化剂中,负载在载体上的多种金属可形成二元或多元的金属原子簇,使活性组分的有效分散度提高。金属原子簇化合物的概念很早是从络合催化剂中来的,将其应用到固体金属催化剂中,可以认为金属表面也有几个、几十个或更多个金属原子聚集成簇。青浦区库存贵金属均相催化剂研发固载化方法是将活性组分金属原子锚定在这些离聚物上。
主要性能指标:活性。是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。选择性。是指催化剂作用的专一性,即在一定条件下,某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力,通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不但取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等),而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外,助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。
贵金属催化剂的失活:结焦和堵塞引起的失活;催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小(或孔口缩小),使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。 烧结和热失活,催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括:化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。多相催化用负载型催化剂的组成较复杂,通常由活性金属组分、助催化剂及载体组成。
载体是催化活性组分的分散剂、黏合剂或支撑体,是负载活性组分的骨架。将活性组分、助催化剂组分负载于载体上所制得的催化剂成为负载型催化剂。常用载体的类型:低比表面积的有:刚玉、碳化硅、浮石、硅藻土、石棉、耐火砖;高比表面积的有:氧化铝、SiO2-Al2O3、铁矾土、白土、氧化镁、硅胶、活性炭。助催化剂是加入到催化剂中的少量物质,是催化剂的辅助成分,其本身没有活性或者活性很小,但是它们加入到催化剂中后,可以改变催化剂的化学组成、化学结构、离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构、孔结构、分散状态、机械强度等,从而提高催化剂的活性、选择性、稳定性和寿命。 贵金属在均相催化反应中可以很经济地用于国内工业生产,促进了过渡金属络合催化的研究。广东科研用贵金属均相催化剂机理
由于贵金属资源稀少、价格昂贵,人们也在不断研究开发非贵金属或低含量贵金属催化剂。广东常用贵金属均相催化剂科研进展
在选择和设计金属催化剂时,常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能 量适应性和空间适应性,以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺,并严格控制制备条件,以满足所需的化学组成和物理结构,包括金属晶粒大小和分布等。除贵金属外,还原态的金属催化剂均极为活泼,易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便,多以氧化物状态提供商品,用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要(见催化剂使用)。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂,以缩短用户的开工期,并保证催化剂的使用特性。广东常用贵金属均相催化剂科研进展
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