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【安全消防环保资料】2 工业催化的过程工程

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第五章 工业催化的过程工程
2
Jul 1, 2024
第五章 工业催化的过程工程
5.1 概述
5.2 多相催化反应动力学
5.3 试验研究用反应器
例如：煤的燃烧。
O2
CO2、CO
空
气
固
体
气　膜
5.1 概
述
气相主体
气膜
灰层
反应界面
收缩未反应芯
O2
O2
燃烧过程，首先空气中的氧气要到达煤块表面，与煤块的 C发
生氧化反应，燃烧放出的 CO2或CO 就包附着煤块形成气膜，
而空气中的氧气则必须通过气膜扩散到达固体表面。要经过气
膜扩散和灰层扩散，存在气膜阻力和灰层阻力。最终才能参加
反应，因此反应速度并不仅仅取决于氧气与碳的反应速率。可
以看到传递所起的重要作用。
催
化
反
应
生命体需要氧气生存，在生物体内也可看到传递所起到的重要作用。
一个气泡，要通过气膜、液膜还要通过细胞壁进入到细胞中参与反
应，比煤的燃烧更复杂。这是一个生物催化反应，通过细胞中的酶
催化的反应。
界面 细胞壁
体相传递 细胞
液膜
气膜 液膜
反应物 产物
催化剂
E
反应
初始状态
无催化剂
有催化剂
完成
由于催化剂的作用，降低了活化能，使反应加快。
对于催化剂的认识
1、催化剂既不是反应物也不是产物。
2、一般抑制反应速度的添加剂，现在通常不称为催化称做抑
制剂。例如：四乙基铅加入汽油中，是抑制汽油中烃类过度氧
化。所以它的商品名称为发动机燃料抗爆添加剂 。
3、说它本身也是发生了改变，实际上物理性质表观已经发生
变化，另外它还存在失活现象 (如积炭、中毒、活性组分的流
失等等 )，催化剂的失活，都表明了催化剂在发生改变。再如
Ni 催化剂，催化过程中，慢慢变为羰基镍挥发掉了，也表明了
催化剂在改变。
催化剂的类型：
均相催化剂：均相催化剂和它们催化的反应物处于同一种物态
（固态、液态、或者气态）。
多相催化剂：多相催化剂和它们催化的反应物处于不同的状态。
生物催化剂：酶是生物催化剂。活的生物体利用它们来加速体内
的化学反应。酶多数是天然的，也有人工培养的。现在人们也在
积极的开发酶催化剂，用于污水处理等。
催化剂又可分为人造催化剂和天然催化剂。
同一种反应物系，使用不同的催化剂可以得到不同的产品。
使用同一系列的催化剂，也可使不同的反应物系发生催化作
用。
均相催化：反应在同一相中进行。
多相催化：反应在两相界面上进行。
催化剂的一般规律　
催化剂需要在实验中反复摸索才能筛选出满意的配方和制备
方法。
单纯复制催化剂的组成并不一定能得到满意的催化剂。
催化剂的制备，在很大程度上依赖于经验，目前还没有达到
分子设计的水平。催化剂的活性不仅与其组成有关，还与其
结构有关。因此制备催化剂不能单纯的复制已有的催化剂的
组成。

标签： #安全 #消防 #环保

摘要：

第五章工业催化的过程工程2Jul1,2024第五章工业催化的过程工程5.1概述5.2多相催化反应动力学5.3试验研究用反应器例如：煤的燃烧。O2CO2、CO空气固体气　膜5.1概述气相主体气膜灰层反应界面收缩未反应芯O2O2燃烧过程，首先空气中的氧气要到达煤块表面，与煤块的C发生氧化反应，燃烧放出的CO2或CO就包附着煤块形成气膜，而空气中的氧气则必须通过气膜扩散到达固体表面。要经过气膜扩散和灰层扩散，存在气膜阻力和灰层阻力。最终才能参加反应，因此反应速度并不仅仅取决于氧气与碳的反应速率。可以看到传递所起的重要作用。催化反应生命体需要氧气生存，在生物体内也可看到传递所起到的重要作用。一个...

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