工业催化学习心得

Hefei University

工业催化

系 别：

化学材料与工程系 班 级：

11化工4 姓 名：

孙祥斌 学 号： 1103024041 教 师：

董 强 日 期：

2014-06-02

工业催化学习心得

一、工业催化剂的作用

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变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应称为催化反应。催化作用是现代化学工业的基础，许多重要的石油化工过程,若不用催化剂,其化学反应速度非常慢,或根本无法进行工业生产。事实上,催化剂已经广泛应用于化学工业的不同领域中。采用合适的催化剂可以加速化学反应,广辟自然资源,促进技术革新,大幅度地降低产品成本,提高产品质量,并且合成用其它方法不能得到的产品,所以,催化剂对提高工业经济效益的这种间接作用是不可估量的。从另一方面讲,无论从数量上,还是其价值上,催化剂与其相关产品相比,其比例都很小。催化技术在化工过程开发和技术进步方面的作用是很大的,主要表现在以下几方面:①采用新型催化剂改进原有催化过程,提高转化率和选择性;②简化工艺过程,减少反应步骤;③缓和操作条件,降低反应压力和温度;④改变原料路线,采用多样化及廉价原料;⑤使清洁生产成为现实。某种物质,一般只需微量就能改变化学反应速度,而反应前后其本身的化学组成和数量保持不变，反应历程的难易应从能量方面加以分析，即需要活化能数量多的，较难满足，因之反应速度慢，所需活化能数量少的，较易满足，因之反应速度快，活化能与反应速度常数较大。

二、工业催化剂的种类

1、酸碱催化剂

烃类的催化裂化，烃类的催化异构化，芳烃和烯烃的烷基化，烯烃和二烯烃的低聚、共聚和高聚，烯烃的水合制醇和醇的催化脱水等反应，都是在酸催化剂的作用下进行的。工业上应用的酸催化剂多数是固体酸，有些场合也用液体酸。固体酸有：高岭土、活性白土、硫酸、磷酸、活性炭、阳离子交换树脂、金属氧化物和硫化物、金属盐等。

2、非纳米分子筛催化剂

分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有均匀的孔隙结构。又称沸石。种类有：方钠型沸石、八面型沸石、丝光型沸石、高硅型沸石等。

3、金属催化剂

金属催化剂是一类重要的工业催化剂。主要包括块状金属催化剂，如电解银催化剂、融铁催化剂、铂网催化剂等；分散或负载型的金属催化剂，合金催化剂。

4、金属氧化物和硫化物催化剂

主要有氧化铁、氧化铝、氧化锰、氧化锌、硫化氢等。

5、络合催化剂

络合催化剂可以是溶解状态也可以是固态，可以是普通的化合物也可以是络合物。

三、工业催化剂的评价

催化剂的利处：催化剂（catalyst）会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减催化剂慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。催化剂在工业上也称为触媒。催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性。催化剂可使化学反应物在不改变的情形下，经由只需较小活化能的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下，分子不是无法完成化学反应，不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下，分子只需较少的能量即可完成化学反应。

催化剂的敝处：催化剂虽然有很多好处，但是没有什么事是绝对的，所以催化剂在有很多好处的同时也会有敝处。催化剂有一定的活性，如果我们加热可能会使催化剂失活，所以对一些吸热反应来说催化剂的存在不利于加热。另外有一些可逆反应，催化剂可能会使反应向逆方向进行，不利于产物的收率。反应原料中含有的微量杂质使催化剂的活性、选择性、明显下降或丧失的现象。中毒现象的本质是微量杂质和催化剂活性中心的某种化学作用，形成没有活性的物种。在气固多相催化反应中形成的是吸附络合物。一类是如果毒物与活性组分作用较弱，可用简单方法使活性恢复，称为可逆中毒或暂时中毒。另一类为不可逆中毒，不可能用简单方法恢复活性。