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      催化劑知識

      更新時間:2020-05-14 點擊數:297

            在化學反應里能改變反應物化學反應速率(提高或降低)而不改變化學平衡,且本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質叫催化劑(固體催化劑也叫觸媒)。據統計,約有90%以上的工業過程中使用催化劑,如化工、石化、生化、環保等。 [1]  催化劑種類繁多,按狀態可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應體系的相態分為均相催化劑和多相催化劑,均相催化劑有酸、堿、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。催化劑在現代化學工業中占有極其重要的地位,例如,合成氨生產采用鐵催化劑,硫酸生產采用釩催化劑,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產中,都采用不同的催化劑。

            

            有些催化劑的活化簡單迅速,如甲烷化用催化劑中氧化鎳的還原、某些氧化用催化劑中金屬氧化物的價態變化等,在工業反應條件下,活化在數小時內即可完成。有些催化劑的活化復雜而費時,如合成氨催化劑,出廠時是含少量鋁、鈣原子的強態Fe3O4固溶體,還原為活性α-Fe需5~10天,影響使用廠有效開工時間。催化劑制造廠可預先將其還原為α-Fe,再用含微量氧的惰性氣體使α-Fe上覆蓋一層氧化鐵膜,被氧化的α-Fe只占總的鐵原子的10%左右。這樣既保證運輸、裝填過程的安全,又可節約使用廠還原時間。又如苯或苯酚加氫用NiO/Al2O3催化劑,要求還原溫度為300~350℃,而工業反應器只能達到180~220℃,也可在催化劑制造廠預先還原。其他催化劑也可作類似處理。在催化劑制造中,稱為催化劑預活化(或預還原、預硫化),相應的催化劑稱預活化催化劑,或預還原催化劑、預硫化催化劑。

            催化劑的貯運通常用鐵桶包裝,內襯氣密塑料袋。運輸中特別是上下車、船,應避免損害包裝容器或其密封性的操作。絕大多數催化劑會因化學或物理原因(如毛細管冷凝)吸收空氣中的蒸汽,導致機械強度和活性降低。多數催化劑是無機化合物,若包裝密封良好,能貯存數十年而性能不變。極少數催化劑(如預還原金屬催化劑,某些金屬有機化合物),遇水或與水作用會產生氫氣,應保存干燥,放置在通風良好的庫房中



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