催化剂制备及应用技术PDF电子书下载

第1章 催化剂的一般知识 1

1-1 概述 1

1-2 催化剂的分类 2

1-2-1 按催化反应的物相体系分类 2

1-2-2 按催化剂的作用机理分类 4

1-2-3 按周期表的元素及其化合态分类 6

1-2-4 按催化剂工业应用分类 7

1-3 催化剂的化学组成 7

1-3-1 主催化剂 8

1-3-2 助催化剂 10

1-3-3 载体 12

1-3-4 催化剂组成的表示方法 15

1-4 催化剂的宏观性质 16

1-4-1 形状和粒度 16

1-4-2 密度 18

1-4-3 孔结构 19

1-4-4 比表面积 24

1-5 催化剂的基本性能要求 27

1-5-1 活性 27

1-5-2 选择性 30

1-5-3 稳定性 31

1-5-4 使用寿命 32

1-5-5 再生性 34

第2章 催化剂开发——从实验室至工业规模 36

2-1 概述 36

2-2 催化剂开发的一般顺序 36

2-2-1 开发的准备阶段 37

2-2-2 催化剂主要成分——活性组分的选择 39

2-2-3 催化剂载体的选择 47

2-2-4 催化剂次要组分的选择 50

2-2-5 催化剂的实验室制备及活性评价 51

2-2-6 催化剂的寿命试验 62

2-3 放大制备催化剂 65

2-3-1 放大制备及试生产的前期工作 65

2-3-2 放大制备的影响因素 67

2-3-3 放大制备举例——甲醇气相脱水制二甲醚催化剂的制备 69

2-4 中型评价试验 71

2-5 工业应用试验 75

2-6 技术资料汇集及技术鉴定 77

第3章 催化剂制备的一般特点及质量控制 79

3-1 催化剂制备的一般特点 79

3-2 原料的选择及使用 81

3-2-1 原料的采购及科学管理 81

3-2-2 化学试剂 82

3-2-3 贵金属资源 83

3-2-4 稀土元素及其化合物 85

3-3 催化剂生产中的质量控制 87

3-3-1 化工原料的入厂检验 88

3-3-2 化学组成分析 88

3-3-3 相组成分析 89

3-3-4 物化性质分析 90

3-3-5 活性评价 95

第4章 固体催化剂的制备方法 98

4-1 概述 98

4-2 沉淀法制备催化剂 100

4-2-1 沉淀法制备催化剂的基本原理 100

4-2-2 沉淀剂的选择 102

4-2-3 沉淀法制备催化剂的工艺过程 102

4-2-4 沉淀条件对催化剂性能的影响 102

4-2-5 沉淀的过滤与洗涤 107

4-2-6 沉淀物的干燥及焙烧 119

4-2-7 沉淀法制备催化剂示例 119

4-3 浸渍法制备催化剂 122

4-3-1 浸渍法制备催化剂的一般过程 122

4-3-2 浸渍法的基本原理 123

4-3-3 活性组分的不均匀分布 125

4-3-4 浸渍法制备催化剂的影响因素 126

4-3-5 浸渍法主要工艺 135

4-3-6 浸渍法制备催化剂示例 141

4-4 滚涂法及喷涂法制备催化剂 144

4-5 溶胶凝胶法制备催化剂 146

4-5-1 溶胶的性质 146

4-5-2 胶凝作用与胶溶作用 149

4-5-3 溶胶-凝胶法的基本原理 149

4-5-4 溶胶-凝胶法制备催化材料示例 157

4-6 离子交换法制备催化剂 159

4-6-1 离子交换剂 159

4-6-2 离子交换树脂 162

4-6-3 离子交换法制造分子筛 169

4-7 水热法与溶剂热法制备催化剂 176

4-7-1 水热法 176

4-7-2 溶剂热法 178

4-7-3 水热与溶剂热的特点 179

4-7-4 水热与溶剂热合成装置 179

4-7-5 水热与溶剂热的合成程序 180

4-7-6 水热法合成A型分子筛 180

4-8 微波法制备催化剂 183

4-8-1 微波法的特点 183

4-8-2 微波加热机理 183

4-8-3 微波合成机理 184

4-8-4 微波合成装置 185

4-8-5 微波法制备催化剂 185

4-9 冷冻干燥法制备催化剂 187

4-9-1 冷冻干燥技术特点 187

4-9-2 冷冻干燥原理 188

4-9-3 冷冻干燥法制备催化剂的主要步骤 189

4-10 混合法制备催化剂 190

4-10-1 干混法 191

4-10-2 湿混法 191

4-11 沥滤法制备催化剂 192

4-11-1 合金的制备 192

4-11-2 合金的粉碎 193

4-11-3 合金的溶解 193

4-11-4 骨架催化剂制备示例 194

4-12 熔融法制备催化剂 195

4-13 微乳液法制备催化剂 196

4-13-1 微乳液的基本特性 196

4-13-2 微乳液形成机理 197

4-13-3 微乳液法制备催化剂机理 198

4-13-4 微乳液法制备负载型催化剂示例 199

第5章 催化剂成型 200

5-1 成型的目的及对催化剂性能的影响 200

5-2 固体催化剂的形状分类 203

5-3 粉体的特性 205

5-3-1 粉体的形状 205

5-3-2 粒度及粒度分布 207

5-3-3 粉体的填充特性 211

5-3-4 粉体颗粒的堆积结构 212

5-3-5 粉体的流动性 213

5-3-6 粉体的附着性质 218

5-3-7 粉体的润湿 221

5-3-8 粉体的力化学性质 223

5-3-9 粉体的团聚、分散与偏析 224

5-4 固体物料的粉碎 227

5-4-1 被粉碎物料的基本物性 227

5-4-2 影响粉碎的主要因素 228

5-4-3 粉碎工艺及方法 229

5-4-4 物料粉碎时的物理及化学性质变化 229

5-4-5 粉碎机械的分类及选用 230

5-4-6 筛分与筛分设备 233

5-5 粉体的混合及捏合 237

5-5-1 混合机理 237

5-5-2 常用混合设备 238

5-5-3 混合的影响因素 241

5-5-4 粉体的捏合 242

5-6 成型助剂 244

5-6-1 成型助剂的选用目的 244

5-6-2 成型助剂的类别 248

5-7 压缩成型法 261

5-7-1 压缩成型机理 262

5-7-2 压缩成型机械 263

5-7-3 压缩成型的影响因素 267

5-7-4 压缩成型对催化剂性能的影响 269

5-7-5 压缩成型法制备催化剂示例 273

5-8 挤出成型法 275

5-8-1 挤出成型过程 275

5-8-2 挤条机的组成 275

5-8-3 常用挤出成型机 279

5-8-4 影响挤出成型的因素 284

5-8-5 挤出成型法制备催化剂示例 287

5-8-6 条状催化剂切粒机 295

5-9 转动成型法 297

5-9-1 常用转动成型机械 297

5-9-2 转动成型机理 303

5-9-3 影响转动成型产品的主要因素 304

5-9-4 转盘成型法制备催化剂示例 308

5-9-5 球形整粒法 310

5-10 喷雾成型法 313

5-10-1 喷雾成型基本原理 314

5-10-2 喷雾成型的主要优缺点 316

5-10-3 喷雾成型的分类 316

5-10-4 雾化器的结构及设计 318

5-10-5 喷雾成型塔塔径及塔高的选定 325

5-10-6 喷雾成型法制备催化剂示例 327

5-11 油中成型法 332

5-11-1 烃-氨柱成型法 332

5-11-2 油柱成型 336

5-11-3 油中成型法制备催化剂及载体 337

5-12 喷动成型法 339

5-12-1 喷动成型原理 340

5-12-2 喷动成型法制备球形钒催化剂 342

5-13 熔融喷洒成球法 344

5-14 特殊形状催化剂或载体的成型 346

5-14-1 蜂窝型催化剂或载体的成型 346

5-14-2 纤维催化剂成型 347

5-14-3 异形催化剂的成型 350

第6章 催化剂干燥技术 353

6-1 物料与水分的结合形式 353

6-2 干燥过程及原理 354

6-2-1 干燥过程的物料衡算 354

6-2-2 干燥过程 355

6-2-3 干燥原理 356

6-3 干燥条件对催化剂或载体性能的影响 357

6-3-1 干燥对多孔性物料孔结构的影响 357

6-3-2 干燥方式对晶粒形貌的影响 358

6-3-3 干燥方式对比表面积及孔容的影响 359

6-3-4 干燥方式对活性组分分布的影响 360

6-4 干燥方式及常用干燥方法 361

6-4-1 干燥方式 361

6-4-2 厢式干燥 362

6-4-3 带式干燥 363

6-4-4 转筒干燥 364

6-4-5 流化床干燥 365

6-4-6 气流干燥 366

6-4-7 喷雾干燥 367

6-4-8 微波干燥 368

6-4-9 红外线辐射干燥 369

6-4-10 冷冻干燥 370

6-4-11 超临界流体干燥技术 370

第7章 催化剂焙烧 372

7-1 焙烧过程 372

7-1-1 热分解 372

7-1-2 固相反应 373

7-1-3 晶相变化 373

7-1-4 再结晶 374

7-1-5 烧结 375

7-1-6 活性组分的再分配 376

7-2 焙烧条件对催化剂性能的影响 376

7-2-1 焙烧温度的影响 376

7-2-2 焙烧时间的影响 383

7-2-3 焙烧气氛的影响 384

7-3 常用焙烧设备及其特点 385

7-3-1 立式焙烧窑 385

7-3-2 厢式焙烧窑 385

7-3-3 连续回转式焙烧窑 385

7-3-4 间接加热式回转窑 385

7-3-5 立式管式焙烧炉 386

7-3-6 网带窑 386

7-3-7 隧道窑 386

7-3-8 辊道窑 387

7-4 焙烧操作条件的控制 387

7-4-1 焙烧温度控制 388

7-4-2 焙烧气氛控制 389

7-4-3 焙烧时间控制 390

第8章 催化剂还原及硫化 391

8-1 催化剂还原 391

8-1-1 氧化物还原机理 391

8-1-2 还原条件对催化剂性能及活性的影响 394

8-1-3 还原条件的选择 399

8-2 催化剂硫化 401

8-2-1 硫化原理 401

8-2-2 常用硫化剂及硫化方法 402

8-2-3 器内硫化法 402

8-2-4 器外硫化法 405

参考文献 409