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催化劑的基本要求

文章出處:新聞中心 責任編輯:東莞市雅芬智能科技有限公司 發表時間:2011-10-01
    
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1. 選擇性(selectivity)
  在實際化學反應過程中,從熱力學的平衡上看可能并存有幾種可能的反應,通常對某一特定的催化劑而言,在指定的反應條件下(如壓力、溫度),往往只加速所需要的反應,這就是催化劑的選擇性。通常對工業催化劑的要求是使其只生成所希望的目的產物,并盡量接近于達到該溫度和壓力下的平衡轉化率,最好不生成或盡量少生成其它副產物。實際上完全不生成其它副產物在存在并列反應情況下是不現實的,因而用催化劑的選擇性S來衡量生成目的產物的百分率。
  S=(原料生成目的產物摩爾數/反應掉的原料摩爾數)×100%
  選擇性即由于催化劑的存在而使得反應沿某一特定方向進行,這就是催化劑所具有的特性之一。對于工業催化劑而言,當存在許多并列反應時,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。對串聯反應而言,降低內擴散阻力是提高選擇性的關鍵;而有中間產物生成時,傳質與擴散將影響選擇性的變化。 催干劑
  2.穩定性(stability)與使用壽命(service life)
  穩定性是標志催化劑在實際使用中活性衰退隨使用時間變化的速度。
  催化劑的穩定性包括耐熱穩定性(heat-resistant stability)和抗毒穩定性(antipoison stability)兩方面。導致催化劑活性衰退甚至失活的主要因素有:
  (1) 催化劑表面析炭;
  (2) 活性表面因吸附原料中所夾帶的有關雜質。
  (3) 活性組分的揮發、流失,負載活性金屬燒結或微晶粒子長大都會使活性不可逆的衰退。
  (4) 化學物種對載體的侵蝕,以及載體孔結構的燒結導致孔道崩塌,催化劑強度喪失而失活。
  3.外形(form)
  工業催化劑的外形與粒度應適合工藝要求。催干劑除外形阻力和抗壓碎強度外,催化劑的形狀也影響其堆積密度大小。
  4.抗壓碎強度(Anti-crush strength)
  催化劑在裝填入反應器后要求具有良好的抗壓碎強度,能耐受上層催化劑的重量負荷及操作時氣流所產生的沖擊力,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.導熱性與比熱(thermal conductivity&specific heat)
  熱傳導能力和熱容量對于工業催化劑具有實際意義。在吸熱或放熱反應中,催化劑的導熱性能良好,就可以減少顆粒內部以及床層的溫度梯度,使溫度均勻,有利于催化反應的進行和活性的發揮。
  6.再生性能(regeneration performance)
  工業催化劑經長期使用后活性衰退,選擇性下降,達不到工藝要求,必須進行適當的物理的或化學的處理,使其活性與選擇性得以恢復,這即再生過程。再生周期長短與可再生次數多寡是催化劑再生性能的重要標志。
  7.可重復性(repeatability)
  為了保證向用戶提供的催化劑產品的各種性能都能達到指標要求,并相對穩定,在研制開發階段就應在各個放大過程中注意各種因素的影響,使工業催化劑的制造過程完全能重復,產品性能穩定合格。