绪论 1
第一章 催化反应的原理和影响因素 6
第一节 催化反应的种类 6
一、均相催化反应 6
二、多相催化反应 7
第二节 催化反应的原理 8
一、均相催化反应 8
二、多相催化反应 13
一、温度的影响 21
第三节 影响催化剂性能的因素 21
二、分散度的影响 23
第四节 毒物对催化剂性能的影响 25
第五节 助催化剂对催化剂性能的影响 26
一、助催化剂的种类 26
二、助催化剂对催化剂性能的影响 29
第六节 固体催化剂的表面结构对催化剂性能的影响 32
一、平行反应和连串反应 33
二、气-固相催化反应过程 35
三、气-固相催化反应的速度控制步骤 38
四、催化剂表面结构对性能的影响 42
第二章 对工业催化剂的要求 50
第一节 工业催化剂的活性及选择性 51
一、活性 51
二、选择性 52
第二节 工业催化剂的耐热性、抗毒性及寿命 55
一、耐热性 55
二、抗毒性 55
三、寿命 56
第三节 工业催化剂的再生 59
一、机械强度 62
第四节 工业催化剂的物理性状 62
二、比表面、孔容及孔径分布 64
三、形状和粒度 68
四、密度 70
第五节 工业催化剂的原料 71
第六节 使用工业催化剂的注意事项 72
一、升温与还原 72
二、对装填催化剂及开停车的要求 77
三、温度的控制 81
第三章 工业催化剂的生产方法 83
二、生产方法 84
一、基本原理 84
第一节 混合法 84
三、影响因素 86
四、优缺点 89
第二节 浸渍法 90
一、基本原理 90
二、生产方法 90
三、影响因素 95
四、优缺点 98
一、基本原理 99
第三节 沉淀法 99
二、生产方法 102
三、沉淀剂的选择 109
四、影响因素 115
五、优缺点 130
第四节 凝胶法 131
一、基本原理 132
二、生产方法 136
三、影响因素 136
第五节 熔融法 140
一、基本原理 140
二、生产方法 141
三、影响因素 142
四、优缺点 146
第四章 沉淀法生产催化剂的设备 147
第一节 沉淀设备 147
一、沉淀设备的概述 147
二、沉淀设备的组成 149
三、沉淀设备的选用 150
第二节 过滤设备 156
一、过滤的基本概念 156
二、过滤机的种类、结构及选用 162
一、干燥设备 176
第三节 干燥及焙烧设备 176
二、焙烧设备 195
第四节 粉碎及成型设备 202
一、粉碎设备 202
二、成型设备 214
第五章 合成氨及合成甲醇催化剂 225
第一节 加氢脱硫催化剂 225
一、加氢脱硫催化剂的概述 226
二、制造工艺 233
三、加氢脱硫催化剂的寿命及发展方向 237
第二节 脱硫剂 239
一、脱硫剂概述 240
二、脱硫反应与氧化锌脱硫剂的表面结构 251
三、氧化锌脱硫剂的制造工艺 253
四、国内外氧化锌脱硫剂概况 255
第三节 烃类蒸汽转化催化剂 256
一、烃类蒸汽转化催化剂概述 257
二、烃类蒸汽转化催化剂的结炭机理 258
三、烃类蒸汽转化催化剂载体的选择 260
四、粘结型催化剂与烧结型催化剂的制造工艺 265
五、烃类蒸汽转化反应过程的控制步骤与催化剂的表面结构 272
第四节 一氧化碳中温变换催化剂 273
一、中温变换催化剂概述 273
二、中温变换反应与催化剂结构 282
三、中温变换催化剂的制造工艺 284
四、中温变换催化剂的使用要求 287
第五节 一氧化碳低温变换催化剂 291
一、低温变换催化剂概述 293
二、低温变换铜基催化剂的性能 297
三、低温变换反应动力学和催化剂表面结构 303
四、低温变换催化剂的制造工艺 306
第六节 甲烷化催化剂 308
一、甲烷化催化剂概述 309
二、甲烷化反应与催化剂的表面结构 314
三、甲烷化催化剂的制造工艺 318
四、甲烷化催化剂的使用要求 321
第七节 氨合成催化剂 325
一、氨合成催化剂概述 326
二、氨合成反应与催化剂的表面结构 335
三、氨合成催化剂的制造工艺 337
四、氨合成催化剂的使用要求 340
第八节 甲醇合成催化剂 346
一、甲醇合成催化剂概述 347
二、甲醇合成反应与催化剂的表面结构 358
三、甲醇合成催化剂的制造工艺 362
四、甲醇合成催化剂的使用要求 366
第六章 工业催化剂载体 370
第一节 载体与催化剂性能的关系 370
一、载体的作用 370
二、载体的物理性质 372
三、载体的种类 373
四、选择载体时必须考虑的因素 375
一、混合法 376
第二节 载体和催化剂活动组分的组合 376
三、离子交换法 377
四、沉淀法 377
二、浸渍法 377
五、共沉淀法 378
六、喷雾法 378
第三节 几种常用载体的生产方法 378
一、分子筛 378
二、硅胶--多孔性SiO2 389
三、氧化铝 397
一、比表面测定方法 409
第七章 催化剂与载体的测试方法 409
第一节 催化剂表面结构测试 409
二、孔容积测定方法 415
三、孔径分布测定方法 415
第二节 合成氨与合成甲醇催化剂的活性测定 417
一、加氢脱硫催化剂的活性测试 418
二、脱硫剂的效能测试 420
三、轻油蒸汽转化催化剂的活性测试 422
四、中、低温一氧化碳变换催化剂的活性测试 425
五、甲烷化催化剂的活性测试 428
六、氨合成催化剂的活性测试 430
七、甲醇合成催化剂的活性测试 431
主要参考文献 436
附录 438
附表1 某些脱硫反应的平衡常数 438
附表2 甲烷-蒸汽反应的气相平衡常数 442
附表3 烃类蒸汽反应的平衡常数 443
附表4 水煤气变换反应的气相平衡常数 445
附表5 甲烷化反应的气相平衡常数 448
附表6 氢氮混合气体中的平衡氨含量 449
附表7 甲醇合成反应的平衡常数 451
附表8 某些有机硫加氢反应的热效应及热分解温度 452
附表9 甲烷分解和转化反应的热效应 452
附表10 石脑油转化反应的热效应 455
附表11 氨合成反应的热效应 456
附表12 甲醇合成反应的热效应 456
附表13 反应1～8的热效应 457
附表14 反应1～8的平衡常数 458
附表15 纯净气体的定压比热容 459
附表16 有关物质的生成热和生成自由能 459
附表17 某些物质的定压比热容和温度的关系 461