催化剂设计 活性组分在颗粒、反应器和膜中的最优分布PDF电子书下载

目录 1

1 前言 1

1.1 催化的重要性 1

1.2 非均匀催化剂的分布 1

1.3 本书内容要览 5

2　单个催化剂颗粒上活性组分的优化分布 6

2.1 单一反应 6

2.1.1 等温反应 6

2.1.2　非等温反应 15

2.1.3 存在外传递阻力时的动力学 18

2.1.4 动态行为 22

2.2 复合反应 25

2.2.1 等温反应 25

2.2.2　非等温反应 27

2.3 复杂反应体系 29

2.3.1 示例 30

2.3.2 一般反应体系 34

2.4 催化剂活性组分的分散问题 39

2.4.1 影响活性组分分散的因素 39

2.4.2 活性组分表面积与担载量的关系 43

2.5 活性组分担载量的最优分布 45

2.5.1 优化模型的建立 46

2.5.2　单一等温一级反应 50

2.5.3 活性元表面积与其担载量呈线性关系 53

2.5.4 非等温一级反应：数值优化 54

2.5.5 多阶最优担载量分布 57

2.6 实验研究 62

2.6.1 氧化反应 62

2.6.2 加氢反应 65

2.6.3 费－托合成 67

3　反应器中催化剂活性组分的优化分布 68

3.1 单一反应 68

3.1.1 等温反应 68

3.1.2　非等温反应 74

3.2 复合反应 76

3.2.1 等温反应 76

3.2.2　非等温反应 78

3.3 实验研究 82

3.3.1 丙烷和CO氧化反应 82

3.3.2 挥发性有机化合物的催化燃烧 83

4.1 非选择性毒化 85

4　催化剂失活研究 85

4.2　选择性毒化 88

4.3 实验研究 90

4.3.1 甲烷化反应 90

4.3.2 加氢反应 91

4.3.3 NO还原反应 92

5　膜反应器 94

5.1 非均匀催化剂活性分布的膜反应器 94

5.3 催化膜反应器中催化剂最优活性分布 99

5.2 惰性膜反应器中催化剂的最优活性分布 99

5.4 实验研究 101

5.4.1 脱氢反应 101

5.4.2　催化膜的制备 104

6　几种重要的工业催化剂 108

6.1 汽车尾气净化催化剂 108

6.1.1 多层催化剂的设计 109

6.1.2 非均匀轴向催化剂分布 111

6.2　加氢精制催化剂 113

6.3 复合沸石催化剂 116

6.4 固载生物催化剂 118

6.5 官能化聚合物树脂 121

6.5.1 非均匀官能化树脂颗粒的制备 122

6.5.2 在反应体系中的应用 123

7　非均匀分布催化剂的制备 128

7.1 粉体上的吸附 129

7.1.1 等温吸附模型 129

7.1.2 浸渍条件对吸附的影响 132

7.1.3　表面离子化模型 141

7.2 颗粒中的扩散－吸附 146

7.2.1　理论研究 147

7.2.2　实验研究 154

7.2.3 模型计算与实验研究的比较 166

附录A　最大化原理在催化剂活性分布优化中的应用 176

附录B　惰性膜反应器中催化剂颗粒活性的优化分布：模型的建立 183

B.1 物料衡算和热量衡算方程 183

B.2 性能指数 186

B.3 哈密尔顿函数的导出 187

符号说明 190

参考文献 196