制取氧气的原理及催化剂0001
制取氧气的原理及催化剂
制取氧气的原理及催化剂一．选择题（共7 小题）
1 ．常温下，实验室用过氧化氢制取氧气时，没有加催化剂，其结果是（）
A ．不影响化学反应速度
B ．反应速度很慢，产生氧气的量减少
C ．不能产生氧气
D ．产生氧气的总量不变，但反应速度较慢
2 ．下列有关催化剂的说法正确的是（）
A ．在化学反应后其质量减小
B ．催化剂能改变化学反应速率
C ．在化学反应后其质量增加
D ．在化学反应后其化学性质发生了变化
3 ．加热氯酸钾和高锰酸钾混合物片刻，试管里最多可能含有几种固体物质（）
A ．五种
B ．四种
C ．三种
D ．二种
4 ．如图所示，打开分液漏斗的旋塞，滴下少量双氧水．下列现象正确的是（）
A ．气球涨大，红墨水左移
B ．气球缩小，红墨水右移
C ．气球涨大，红墨水右移
D ．气球缩小，红墨水左移
5 ．实验室制取氧气必须满足的条件是（）
A ．一定要加入催化剂
B ．反应物中一定有液体
C ．反应物中一定有含氧化合物
D ．反应一定需要加热
6 ．“神州七号”太空舱将利用NiFe 2O 4 将航天员呼出的CO 2转化为O 2，而NiFe 2O 4 的质量和化学性质都不改变，在该过程中NiFe 2O 4 是（）
A ．反应物
B ．生成物
C ．催化剂
D ．消毒剂
7 ?关于“催化剂”的下列说法有：①在任何化学反应里，二氧化锰为催化剂
只能加快反应速率③能增加生成物的质量④质量不变?⑤性质不变，其中正确的有（）
A ?①④⑤
B ?②④
二.填空题（共3小题）
8 ?科学探究是奇妙的过程?在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O 2容液的试管中，立即有大量的气泡产生?请你和小明一起填写空白.
（1）检验试管中产生的气体为氧气的方法是；
（2）小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的；
（3）小明如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后质量和都没有发生变化.
C ?①②③
D ?只有④
9 ?学校化学兴趣小组知道二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂后，在想探究其他一些物质如氧化铝是否也可做过氧化氢的催化剂?请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白.
（1）【问题】氧化铝能不能做过氧化氢分解的催化剂？
（2）【猜想】氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂
（3）【实验验证】
（4）【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率，故氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂（5）【讨论与反思】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验：
实验三：【实验目的】探究?
【实验步骤】①准确称量氧化铝（少量）的质量；②完成实验二③待反应结束，将实验而试管里的物质进行过滤，洗涤，，称量；对比反应前后氧化铝的质量.
【讨论】如果氧化铝在反应前后质量不变，则说明氧化铝可以做过氧化氢分解的催化剂.
（6）但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究?
10 ．如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据
（1）据如表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为时，反应速率最快；
（2）通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量越多越好．（填“是”或“不是”）
（3）二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减少反应物的，所以反应速率受
到影响；
（4）二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是．
三．实验探究题（共 3 小题）
11 ．某同学阅读课外资料得知，双氧水分解除了用二氧化锰作催化剂，还可以用氧化铜等物质作催化剂，于是对氧化铜产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否也能作双氧水分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更
好？
【设计实验】该同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验；（其它可能影响实验的因素均忽略）
（1）上述实验测量的“待测数据”是．
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更（填“大”或“小”），说明氧化铜能加快双氧水的分解速率．
（3）对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5g黑色粉末, 经进一步实验证实过滤所得的黑色固体粉末为氧化铜．
【预期结论】氧化铜也能作双氧水分解的催化剂
【评价设计】你认为该同学设计实验③和实验②对比的目的是
【实验拓展】该同学从课外资料上还获得下列信息：氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂，下列有关催化剂的说法正确的是．
A 、二氧化锰一定是催化剂
B 、同一个反应可能有多种催化剂
C 、催化剂一定是加快反应速率
D 、也存在减慢反应速率的催化剂
E 、对一定量的反应物来说，催化剂能改变生成物的质量．
12 ．实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：．
某化学兴趣小组发现：氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：【提出猜想】：除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂．
【完成实验】按下表进行实验，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）．
【分析数据，得出结论】
（1）实验 4 中x 的值应为，由实验与实验 4 对比，证明猜想合
理
（2）实验所用的三种物质中，催化效果最好的是．
【反思】若要证明氧化铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和不变．
【继续探究】小组同学完成上述实验后，又深一步进行“氧化铜用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系”的探究，下表是他们的有关实验数据，请你回答有关问题：
【分析整理】（3）据上表可知氧化铜用量过多，产生氧气的速率（填“变快”、
“变慢”或“不变”），氧化铜与氯酸钾的质量比为时，反应速率最快．
【结论1】在化学反应中催化剂的用量（填“是”或“不是”）越多越好．
13 ．在学习了催化剂的知识以后，某化学兴趣小组对催化剂产生了深厚兴趣．在用百度搜索“催化剂”时显示：“据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、
石化、生化、环保等”．他们决定对过氧化氢制氧气实验“寻找新的催化剂”．【提出问题】氧化铁能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？
【猜想】氧化铁能作过氧化氢溶液分解的催化剂
【实验探究】甲同学设计了下列实验方案，并进行实验．
实验一：取一定量的H 2O 2 溶液于试管中，几乎观察不到气泡，说明常温下H 2O 2
几乎不分解．
实验二：在实验一的试管中，加入W 克的氧化铁，立刻产生大量气泡，用带火星的木条伸入试管中，木条复燃．得出结论：．
实验三：待实验二反应结束后，将试管中的剩余物进行过滤、洗涤、干燥，并称得固体质量仍为W 克．得出结论：
【实验结论】根据实验结果，甲同学得出结论：氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂．
【反思评价】乙同学认为：还应设计一个实验，用来探究，才能确认氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂．此观点得到大家的赞同．
【实验扩展】氧化铁与二氧化锰相比较，谁对过氧化氢溶液分解的催化效果更好？丙同学设计并进行了下列实验：在 A 试管加入W 克的氧化铁， B 试管中加入W 克的二氧化锰，然后分别加入等体积的同种H 2O 2 溶液，测量收集等体积氧气所需时间，见
下表：
结论：在催化分解过氧化氢溶液时，的催化效果更好．
【知识延伸】
（1）查阅资料得知，氧化铜、硫酸铜、红砖粉末、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂．
（2）下列有关催化剂的说法中不正确的是．
A ．催化剂在化工生产过程中有重要作用
B ．同一个化学反应可以用多种不同物质作催化剂
C ．不同的化学反应可以选择相同的物质用作催化剂
D ．催化剂只能加快化学反应的速率．
制取氧气的原理及催化剂
参考答案
一．选择题（共7 小题）
1 ．D ；2．B ；3．A ；4．D ；5．C ；6．C ；7．D ；
二．填空题（共 3 小题）
8910 ．
三．实验探究题（共 3 小题）
11BD ；12．氯酸钾氯化钾+氧气；3.0g ；1；二氧化锰；化学性质；变慢；1 ：10；不；不是；质量分数；是；13．氧化铁可以加快过氧化氢溶液分解的速度；氧化铁在反应前后的质量没有改变；氧化铁在反应前后的化学性质是否改变；二氧化锰； D ；
催化燃烧原理
催化燃烧原理 催化燃烧原理？下面就由安徽宝华环保科技有限公司来给大家简单介绍下吧！催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比，催化燃烧所需的辅助燃料少，能量消耗低，设备设施的体积小。但是，由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更换和清洁费用高等问题，影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。 在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的
比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。 催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，如右图所示。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。 安徽宝华环保科技有限公司拥有环保专业承包叁级资质和国家清洁生产咨询审核资质，根据市场需求，不断推陈出新，积极与国内科研院校建立战略合作关系，不断引进新技术与新人才，进一步提升业务能力与水平。公司在全体宝华人的努力下，逐渐发展成为具有影响力的环保综合服务商。公司秉承“客户至上、服务第一”的理念，依托强大的技术支持和完备的售后服务，为您解决身边的环境问题。全体宝华人愿与您携手并进，共建美丽中国，同创绿色地球。
吸附催化燃烧工艺简介
1、吸附-催化燃烧法原理 吸附浓缩-催化燃烧法，该设备采用多气路连续工作，设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，吸附去处效率达80%，吸附后的洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内，之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO（催化氧化设备）自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出，脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。 催化燃烧法：VOC-CH 型有机气体催化净化装置，是利用催化剂使有害气体中的可燃组 和分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO 2 O并释放出大量热量。其反应方程式为： H 2 图3-1 VOC-CO原理图 活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后，进入特制的板式热交换器，和催化反应后的高温气体进行能量间接交换，此时废气源的温度得到第一次提升；具有一定温度的气体进入预热器，进行第二次的温度提升；之后进入第一级催化反应，此时有机废气在低温下部份分解，并释放出能量，对废气源进行直接加热，将气体温度提高到催化反应的最佳温度；经温度检测系统检测，温度符合催化反应的温度要求，进入催化燃烧室，有机气体得到彻底分解，同时释放出大量的热量；净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流，降温后气体由引风机排空。 有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃，如果脱附废气浓度足够高，CO 正常
使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热，做到真正的节能、环保，同时，整套装置安全、可靠、无任何二次污染。 2、处理工艺流程 根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用，拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理，其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下： 图3-2 喷漆废气处理工艺流程图 本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤＋吸附＋催化净化装置，工作方式为：一个湿式除尘塔+干式过滤器＋若干个吸附床，经过除尘过滤去除漆雾后，有机废气进入吸附床中进行吸附工作，净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作，其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器，待温度达到起燃温度时，由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风，经混合后调到适当温度（140℃，其中废气中有机成分沸点：甲苯110.6℃，二甲苯138-144℃）后送入吸附床进行脱附操作，吹脱出的高浓度有机废气（可浓缩10-20倍）与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室，在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的 CO 2和H 2 O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附，多余废 气排入排气筒。 由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生，吸附与脱附之间切换，连续运行（工作时间可根据企业生产情况调节）。本工程设计废气浓度100ppm，浓缩后有机废气浓度可达到5000mg/m3以上，在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后，可维持自燃。
Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究
Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2019, 9(4), 299-304 Published Online July 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2a149346.html,/journal/hjcet https://https://www.wendangku.net/doc/2a149346.html,/10.12677/hjcet.2019.94042 Study on Catalytic Combustion of Toluene on Co-Based Catalysts Shengkang Wang, Hua Pan*, Yiping Mao, Zhongyu Yang, Dingsheng Zhang, Yu Mei College of Biology and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou Zhejiang Received: Jun. 14th, 2019; accepted: Jun. 28th, 2019; published: Jul. 4th, 2019 Abstract Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts were prepared by impregnation method. The catalytic behavior of Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts for catalytic combustion of toluene was investigated. It shows that the activity of Co/CeO2 catalyst is higher than that of Co/TiO2 catalyst. Co/CeO2 catalyst has a lower light-off temperature (T50= 210?C), while the conversion of toluene can be stabilized at 80% at 225?C on Co/CeO2. Co/CeO2 has a larger specific surface area, which increases the contact area of the reactants with the catalyst, resulting in the higher activity of the catalyst. The active compo-nent in the Co/CeO2and Co/TiO2catalysts is Co3O4. The higher content of O surf and Co3O4on the surface of Co/CeO2 catalyst may be the main reason for the higher activity of Co/CeO2 catalyst. Keywords Cobalt, Catalytic Combustion, Toluene Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究 王晟康，潘华*，毛益萍，杨仲余，张鼎盛，梅瑜 浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江杭州 收稿日期：2019年6月14日；录用日期：2019年6月28日；发布日期：2019年7月4日 摘要 采用浸渍法制备了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂，考察了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂催化燃烧甲苯的催化行为。研究表明：Co/CeO2催化剂活性高于Co/TiO2催化剂活性。Co/CeO2催化剂具有较低的起燃温度(T50 *通讯作者。
催化燃烧原理及催化剂
催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H20, 同时放出大量热能，其反应过程为： 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低，节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1催化剂的主要性能指标 在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3 个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3 类。2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al203 催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有Mn0x、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含Mn02催化剂，在130C及空速13000h-1 的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。
催化原理
一、催化剂的定义与催化作用的特征 1．定义：凡能加速化学反应趋向平衡，而在反应前后其化学组成和数量不发生变化的物质。2．特征:①加快反应速率;②反应前后催化剂不发生化学变化(催化剂的化学组成--不变化物理状态---变化（晶体、颗粒、孔道、分散))③不改变化学平衡④同时催化正、逆反应。⑤对化学反应有定向选择性。 二、催化剂的评价指标 工业催化剂的四个基本指标：选择性、稳定性、活性、成本。 对工业催化剂的性能要求：活性、选择性、生产能力、稳定性、寿命、机械强度、导热性能、形貌和粒度、再生性。 1.活性催化剂使原料转化的速率：a=-(1/w)d(nA)/dt 2.生产能力--时空收率：单位体积（或单位质量）催化剂在单位时间内所生产的目的产物量Y v,t=n p/v.t or Y W,t=n p/w.t 3.选择性：目的产物在总产物中的比例S=Δn A→P/Δn A=(p/a).(n P/Δn A) =r P/Σr i 4.稳定性：指催化剂的活性随时间变化 5.寿命：是指催化剂从运行至不适合继续使用所经历的时间 三、固体催化剂催化剂的组成部分 主催化剂---活性组份：起催化作用的根本性物质，即催化剂的活性组分，如合成氨催化剂中的Fe。其作用是：化学活性，参与中间反应。 共催化剂：和主催化剂同时起作用的组分，如脱氢催化剂Cr2O3-Al2O3中的Al2O3。甲醇氧化的Mo-Fe催化剂。 助催化剂：它本身对某一反应无活性，但加入催化剂后（一般小于催化剂总量10%）能使催化剂的活性或选择性或稳定性增加。加助催化剂的目的：助活性组份或助载体。 载体：提高活性组份分散度，对活性分支多作用，满足工业反应器操作要求，满足传热传质要求。 四、固体催化剂的层次结构 初级粒子：内部具有紧密结构的原始粒子； 次级粒子：初级粒子以较弱的附着力聚集而成-----造成固体催化剂的细孔； 催化剂颗粒：次级粒子聚集而成-----造成固体催化剂的粗孔； 多孔催化剂的效率因子：η=K多孔/K消除内扩散=内表面利用率<1 五、催化剂的孔内扩散模型 物理吸附：分子靠范德华力吸附，类似于凝聚，分子结构变化不大，不发生电子转移与化学键破坏。 努森扩散（微孔扩散）：当气体浓度很低或催化剂孔径很小时，分子与孔壁的碰撞远比分子间的碰撞频繁，扩散阻力主要来自分子与孔壁的碰撞。散系数D K=9700R(T/M)0.5 式中：R是孔半径，cm; T是温度，K；M是吸附质相对分子量。 体相扩散（容积扩散）：固体孔径足够大，扩散阻力与孔道无关，扩散阻力是由于分子间的碰撞，又称分子扩散。体相扩散系数D K=νγθ/（3τ）式中ν、γ 分别是气体分子的平均速率和平均自由程；θ 固体孔隙率；τ 孔道弯曲因子，一般在2~7。 过渡区扩散：介于Knudsen扩散与体相扩散间的过渡区。分子间的碰撞及分之与孔道的碰撞都不可忽略 构型扩散：催化剂孔径尺寸与反应物分子大小接近，处于同一数量级时，分子大小发生微小变化就会引起扩散系数发生很大变化。例如：分子筛择形催化 六、催化过程的分类 均相催化：反应物和催化剂处于同一相
催化剂及催化燃烧技术
催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即： A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现： A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发，催化燃烧法最适用于连续排气的净化，若间歇排气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时，应根据具体情况，对于处理气量较大的场合，设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气量小的场合，可采用催化焚烧炉，把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与反应段间的距离。 在有机物废气的催化燃烧中，所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸，安全问题十分重要。因而，一方面必须控制有机物与空气的混合比，使之在爆炸下限；另一方面，催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。 二、催化燃烧用催化剂 由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体，将载体做成带、片、丸、丝等形状，采用化学镀或电镀的方法，将铂、钯等贵金属沉积其上，然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂，一般是以陶
催化原理总结
催化原理总结 《催化作用基础》总结,2010级,第一章绪论,催化剂的重要性质：活性：转化率选择性：分数选择性，相对选择性，工业选择性，产率寿命：寿命曲线（成熟，稳定，衰老）价格：选择催化剂应考虑的因素:选择性,寿命,活性,价格固体催化剂的一般组成:载体,主催化剂(活性组份),助催化剂(载体的:提高稳定性,抑制副反应,提供双功能；活性组份的:促进活性结构的形成,调变活性组份的电子云密度)载体的作用:1）分散活性组分；2）稳定化作用（抑制活性组份的烧结）；3）助催化作用（如，提供酸性，对金属组分的调节作用）；4）支撑作用；5）传热与稀释作用负载型催化剂的组成：载体、活性组分、助剂,催化剂的分类1.按催化反应体系物相的均一性分类:均相,非均相(多相),酶催化2.按催化剂的作用机理分类:1）氧化还原：加氢、脱氢、氧化、脱硫等2）酸碱催化：水合、脱水、裂化、烷基化、异构化、歧化、聚合等3）配位催化：烯烃氧化、烯烃氢甲酰化、烯烃聚合、烯烃加氢、烯烃加成、甲醇羰基化、烷烃氧化、酯交换等3.按催化反应类型分类1）加氢2）脱氢3）部分氧化4）完全氧化5）水煤气变换6）合成气7）酸催化的裂化、歧化、异构化、烷基化、聚合、水合、脱水等反应8）氧氯化反应9）羰基化10）聚合,第一章绪论,4.按催化剂分类1）酸、碱催化剂均相酸、碱催化剂多相酸、碱催化剂（固体酸、碱催化剂）2）金属催化剂3）半
第一,络合催化剂）4导体催化剂过渡金属氧化物过渡金属硫化物．章绪论,第二章吸附作用与多相催化,多相催化的反应步骤与扩散 固体表面分子在固体表面的吸附金属表面上的化学吸附氧化物 表面上的化学吸附吸附等温线,1.多相催化反应步骤1）反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散2）反应物分子在催化剂内表面上吸附3）吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用进行化学反应4）反应产物自催化剂内表面脱附5）反应产物在孔内 扩散并扩散到反应气流中去,第二章吸附作用与多相催化,扩散扩 散方式:常规:孔径≥100nm努森:孔径≤100nm构型:孔径＜1.5nm 扩散系数：,第二章吸附作用与多相催化,2.吸附物理吸附：分子 间力，吸附力弱，吸附热小（8~20kJ/mol），可逆吸附，无选择性，可发生多层吸附化学吸附：化学键力，吸附力强，吸附热大（40~800kJ/mol），般不可逆，有选择性，单分子层吸附类似化 学反应，遵循化学热力学和动力学规律,第二章吸附作用与多相 催化,3.固体表面结晶、无定形物质、配位多面体1）晶体表面的晶面暴露晶面的影响因素：影响不同晶面暴露比例的因素：热力学动力学稳定的晶面特点：（1）单位面积上未满足的键的数目小；（2）电中性。 ,第二章吸附作用与多相催化,晶体的缺陷分类：点，线，面，立体晶体表面的缺陷与催化作用原子水平的固体表面是不均匀 的表面具有高浓度的位错和缺陷：,第二章吸附作用与多相催化, 分子在固体表面的吸附吸附过程的推动力：固体表面自由能的降
废气催化燃烧的原理及其工艺
往往业主在采购废气处理设备的时候会问一些技术性的问题以决定采用哪种技术，哪种技术最为适合该工艺，下面专门介绍本公司生产的，吸附+脱附+催化燃烧有机废气处理设备的技术原理及工艺流程。以供广大业主参考。 一、催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，其反应过程为： 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1 催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低，节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1 催化剂的主要性能指标 在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2 催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3类。 2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂，在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。 2.2.3复氧化物催化剂 一般认为，复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类： (1)钙钛矿型复氧化物 稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物，通式为ABO3，其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构，B为八面体形结构，这样A和B形成交替立体结构，易于取代而产生品格缺陷，即催化活性中心位，表面晶格氧提供高活性的氧化中心，从而实现深度氧化反应。常见的有几类如：BaCuO2、LaMnO3等。
催化原理
Fsw 第一章 1催化剂和催化作用 催化剂：是一种能够改变一个化学反应的反应速度，却不改变化学反应热力学平衡位置，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质 催化作用：是指催化剂对化学反应所施加的作用。具体地说，催化作用是催化剂活性中心对反应物分子的激发与活化，使后者以很高的反应性能进行反应。 2催化剂性能指标：催化活性、选择性、产物收率、稳定性或寿命 第二章 1.吸附现象：当气体与清洁的固体表面接触时，在固体表面上气体的浓度高于气相．这种现象称为吸附现象。被吸附的气体称为吸附质。吸附气体的固体称为吸附剂。 吸附平衡：当吸附过程进行的速率与脱附过程进行的速率相等时，表面上气体的浓度维持不变，这样的状态。 2. . 3.化学吸附态：是指分子或原子在固体催化剂表面进行化学吸附时的化学状态、电子结构及几何构型。 4.画出Langmuir等温线， Langmuir的假设：1、吸附的表面是均匀的，各吸附中心的能量同构；2、吸附粒子间的相互作用可以忽略；3、吸附粒子与空的吸附中心碰撞才有可能被吸附，一个吸附粒子只占据一个吸附中心，吸附是单分子层的；4、在一定条件下，吸附速率与脱附速率相等，从而达到吸附平衡。 Langmuir吸附等温式：
第三章 1.比表面积：每克催化剂上具有的表面积称为比表面积 2.BET理论的假设:1、吸附的表面是均匀的；2、吸附粒子间的相互作用可以忽略；3、多层吸附，各层间吸附与脱附建立动态平衡。 3.比孔容：每克催化剂颗粒内所有的体积总和称为比孔体积，或比孔容，以Vg表示。 4.孔隙率：催化剂的孔体积与整个颗粒体积的比，以θ表示。 5.中孔：中孔，指半径在(2—50)nm。 6.接触角：在液体和固体接触处，分别作液体表面和固体表面的切线，这两条切线在液体内的夹角称为接触角。（会画） 第四章 1.多相催化反应过程分析:(1)反应物分子从气流中向催化剂表面和孔内扩散； (2)反应物分子在催化剂表面上吸附； (3)被吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与气相分子作用进行化学反应； (4)反应产物自催化剂表面脱附； (5)反应产物离开催化剂表面向催化剂周围的介质扩散。 2.表面质量作用定律：表面基元反应速率与反应物在表面上的浓度成正比。 第五章 1.Lewis酸碱定义：凡能接受电子对的物质是酸(L酸);凡是能给出电子对的物质是碱(L碱); 2.固体酸碱定义：能给出质子或者接受电子对的固体称之为固体酸。能接受质子或者给出电子对的固体称之为固体碱。举例：沸石，硫酸铜，硫酸镁 3.沸石分子式表达式：M 2/n O·Al2O3·xSiO2·yH2O 沸石分子筛催化特点：择形作用，离子可交换特性，表面酸碱性质，静电场效应
催化燃烧的性质
广州和风环境技术有限公司 https://www.wendangku.net/doc/2a149346.html,/ 催化燃烧的性质是什么 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B →C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即：A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现：A+B+2K →[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度
催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护
催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护 近年来，催化燃烧废气处理设备的市场占有率越来越高，那么，催化燃烧废气处理设备的工艺是什么呢?以及平常应该怎么维护呢? 催化燃烧废气处理设备由预处理装置、预热装置、催化燃烧装置、防爆装置组成。 废气预处理：顾名思义，就是将废气的灰尘提前处理，防止催化剂床层堵塞。 预热装置：预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置，因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 催化燃烧装置：一般采用固定床催化反应器，反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修就方便，便于装卸催化剂。 防爆装置：为膜片泄压防爆，安装在主机的顶部，当设备运行发生意外事故时，可及时裂开泄压，防止意外发生。 催化燃烧废气处理设备原理 催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。 催化剂首先对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率，借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H20，释放出大量热量，能耗较小，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。 在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。 由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生
RCO催化燃烧设备说明书简介
RCO催化燃烧设备净化原理 在工业生产过程中，排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过旋转阀将进口气体和出口气体分开。气体先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。 RCO催化燃烧设备主要由阻火器，热交换器，催化反应床，风机这几个主要部件 组成。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较好。催化燃烧用的是表面具有贵金属和金属氧化物的催化剂，将有机污染物的废气在催化剂铂、钯的作用下，可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。 RCO催化燃烧设备产品性能特点： 1.操作方便，设备工作时，实现自动控制，可靠。 2.设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，耗能仅为风机功率，浓度较低时 自动补偿。 3.采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。 4.余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。 5.使用寿命长，催化剂一般两年换，并且载体可循环使用。 6.不产生氮氧化物(NOX)等二次污染物； 7.可靠性高、净化效率高达99%以上； 8.热量回收率，热回收效率≥95%。 RCO催化燃烧设备能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气进行吸附净化，适用于低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境，它能有效地净化环境、消除污染、改善工作环境，确保工人身体健康，治理达标排放。因此，化工、轻工、涂装、电子、机电、印刷、家电、制鞋、电池（电瓶）、塑料、薄膜、橡胶、涂料、制药、家具、船舶、汽车、石油等行业产生的有害有机废气的净化及臭味的消除均可选用。 RCO催化燃烧设备使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上，热回收率达到95-97%。 RCO催化燃烧设备选型及注意事项 （1）废气成分中，不能含有下列物质：有高粘性的油脂类。如磷、铋、砷、锑、汞、铅、锡；高浓度的粉尘。 （2）设备选0型时，注明废气的成份、浓度及出口温度。 （3）设备安装场所无腐蚀性气体，并有良好的防雨措施。 （4）设备所需电源为：三相交流380V，频率50Hz。 （5）注明是否有特殊要求
催化燃烧机理
催化燃烧的原理 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即： A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现： A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发，催化燃烧法最适用于连续排气的净化，若间歇排气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时，应根据具体情况，对于处理气量较大的场合，设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气量小的场合，可采用催化焚烧炉(见图16－13)，把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与反应段间的距离。
络合催化剂及其催化作用机理
络合催化剂及其催化作用机理 1 基本知识 络合催化剂，是指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用，并且使之在配位空间进行催化的过程。 催化剂可以是溶解状态，也可以是固态；可以是普通化合物，也可以是络合物，包括均相络合催化和非均相络合催化。 络合催化的一个重要特征，是在反应过程中催化剂活性中心与反应体系，始终保持着化学结合(配位络合)。能够通过在配位空间内的空间效应和电子因素以及其他因素对其过程、速率和产物分布等，起选择性调变作用。故络合催化又称为配位催化。 络合催化已广泛地用于工业生产。有名的实例有： ①Wacker工艺过程： C2H4 + O2 CH3?CHO C2H4 + O2 + CH3?COOH CH3?COO C2H4 + H2O R?CH? (CHO) ?CH3R?CH2?CH2?CH② 0X0 工艺过程： R?CH=CH2 + CO/H2 催化剂：HCo(CO)4 , 150 °C, 250X 105Pa；RhCI(CO)(PPh3)2 , 100 C, 15X 105Pa ③Monsanto甲醇羰化工艺过程： CH3OH + CO CH3?COOH 催化剂：RhCI(CO)(PPh3)2/CH3I 从以上的几例可以清楚地看到，络合催化反应条件较温和，反应温度一般在100~200 C左右，反应压 力为常压到20X105Pa上下。反应分子体系都涉及一些小分子的活化，如CO、H2、O2、C2H4、C3H6等，便于研究反应机理。主要的缺点是均相催化剂回收不易，因此均相催化剂的固相化，是催化科学领域较重要的课题之一。 2 过渡金属离子的化学键合 (1 )络合催化中重要的过渡金属离子与络合物 过渡金属元素(T.M.)的价电子层有5个(n - 1)d，1个ns和3个np，共有9个能量相近的原子轨道，容易组成d、s、p 杂化轨道。这些杂化轨道可以与配体以配键的方式结合而形成络合物。凡是含有两个或两个以上的孤对电子或n键的分子或离子都可以作配体。过渡金属有很强的络合能力，能生成多种类型的络合物，其催化活性都与过渡金属原子或离子的化学特性有关，也就是和过渡金属原子(或离子)的电子结构、成键结构有关。同一类催化剂，有时既可在溶液中起均相催化作用，也可以使之成为固体催化剂在多相催化中起作用。 空的(n - 1)d轨道，可以与配体L(CO、C2H4…等)形成配键(M?:L)，可以与H、R-①-基形成M-H、M-C型b键，具有这种键的中间物的生成与分解对络合催化十分重要。由于(n - 1)d轨道或nd外轨道参与 成键，故T.M.可以有不同的配位数和价态，且容易改变，这对络合催化的循环十分重要。 大体趋势是：①可溶性的Rh、lr、Ru、Co的络合物对单烯烃的加氢特别重要；②可溶性的Rh、Co 的络合物对低分子烯烃的羰基合成最重要；③Ni络合物对于共轭烯烃的齐聚较重要；④ Ti、V、Cr络合物 催化剂适合于a烯烃的齐聚和聚合；⑤第VHI族T.M.元素的络合催化剂适合于烯烃的齐聚。这些可作为研 究开发工作的参考。 (2)配位键合与络合活化各种不同的配体与T.M.相互作用时，根据各自的电子结构特征形成不同的配位键合，配位体本身得到活化， 具有孤对电子的中性分子与金属相互作用时，利用自身的孤对电子与金属形成给予型配位键，记之为L- M，如:NH3、H2就是。给予电子对的L:称为L碱，接受电子对的M称为L酸。M要求具有空的d或p空轨道。 H?, R?等自由基配体，与T.M.相互作用，形成电子配对型b键，记以L-M。金属利用半填充的d、p轨道电 子，转移到L 并与L 键合，自身得到氧化。 带负电荷的离子配位体，如C-、Br- OH -等，具有一对以上的非键电子对，可以分别与T.M.的2个 空d或p轨道作用，形成一个b键和一个n键。这类配位体称为n-给予配位体，形成o- n键合。具有重键的配位
VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题
VOCs催化燃烧的催化剂原理、应用及常见问题催化燃烧技术作为VOCs废气处理工艺之一，因为其净化率高，燃烧温度低（一般低于350℃），燃烧没有明火，不会有NOx等二次污染物的生成，安全节能环保等特点，在环保市场应用有了很好的发展前景。催化剂作为催化燃烧系统的关键技术环节，催化剂的合成技术及应用规则就显得尤为重要。 1、催化燃烧反应原理 催化燃烧反应原理是有机废气在较低温度下在催化剂的作用下被完全氧化和分解，达到净化气体目的。催化燃烧是典型的气固相催化反应，其原理是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集在催化剂表面上以提高反应速率。借助于催化剂，有机废气可以在较低的起燃温度下无焰燃烧并且在释放大量热量，同时氧化分解成CO2和H2O。 催化燃烧的催化剂反应原理图 2.什么是低温催化剂
低温催化剂性能指标：起燃温度≤200℃，氧化转化效率≥95%，孔密度200-400cpsi，抗压强度≥8MPa。 3.VOCs催化剂在催化燃烧系统中的作用与影响 通常VOCs的自燃烧温度较高，通过催化剂的活化，可降低VOCs 燃烧的活化能，从而降低起燃温度，减少能耗，节约成本。 另外：一般（无催化剂存在）的燃烧温度都会在600℃以上，这样的燃烧会产生氮氧化物，就是常说的NOx,这也是要严格控制的污染物。催化燃烧是没有明火的燃烧，一般低于350℃，不会有NOx 生成，因此更为安全和环保。 4.什么是空速？影响空速的因素有哪些 在VOCs催化燃烧系统中，反应空速通常指体积空速（GHSV），体现出催化剂的处理能力:反应空速是指规定的条件下，单位时间单位体积催化剂处理的气体量，单位为m3/(m3催化剂?h)，可简化为h-1。例如产品标注空速30000h-1：代表每立方催化剂每小时能处理30000m3废气。空速体现出催化剂的VOCs处理能力，因此和催化剂的性能息息相关。 5.贵金属负载量与空速的关系，贵金属含量是越高越好吗？
催化作用原理课论文
各类催化剂的特点及应用 姓名 xxx 学号 201400xx 院系化学工程学院 专业化学工程与技术 年级研究生1班 科目催化作用原理
1.前言 催化剂的主要作用是降低化学反应的活化能，加快反应速度，因此被广泛应用于炼油、化工、制药、环保等行业。催化剂的技术进展是推动这些行业发展的最有效的动力之一。一种新型催化材料或新型催化工艺的问世，往往会引发革命性的工业变革，并伴随产生巨大的社会和经济效益。1913年，铁基催化剂的问世实现了氨的合成，从此化肥工业在世界范围迅速发展；20世纪50年代末，Ziegler－Natta催化剂开创了合成材料工业；20世纪50年代初，分子筛凭借其特殊的结构和性能引发了催化领域的一场变革；20世纪70年代，汽车尾气净化催化剂在美国实现工业化，并在世界范围内引起了普遍重视；20世纪80年代，金属茂催化剂使得聚烯烃工业出现新的发展机遇。 目前，人类正面临着诸多重大挑战，如：资源的日益减少，需要人们合理开发、综合利用资源，建立和发展资源节约型农业、工业、交通运输以及生活体系；经济发展使环境污染蔓延、自然生态恶化，要求建立和发展物质全循环利用的生态产业，实现生产到应用的清洁化。这些重大问题的解决无不与催化剂和催化技术息息相关。因此，许多国家尤其是发达国家，非常重视新催化剂的研制和催化技术的发展，均将催化剂技术作为新世纪优先发展的重点。 催化剂和催化作用：催化剂能加速化学反应而本身不被消耗的物质。催化作用是一种化学作用，是靠少量催化剂来加速化学反应的现象。 催化剂的基本特性：加快反应速度，但只能加速热力学上可能进行的化学反应；不能改变化学平衡的位置，故对正反应有效的催化剂对逆反应也有效；对反应有选择性。 催化剂的分类：目前工业上用的催化剂有2000多种，有不同的分类方法，按工艺与工程特点分为多相固体催化剂、均相配合物催化剂和酶催化剂三类。2. 均相催化 催化剂和反应物同处于一相，没有相界存在而进行的反应，称为均相催化作用，能起均相催化作用的催化剂为均相催化剂。均相催化剂包括液体酸、碱催化剂和色可赛思固体酸和碱性催化剂。溶性过渡金属化合物(盐类和络合物)等。均相催化剂以分子或离子独立起作用，活性中心均一，具有高活性和高选择性。