贵金属均相催化剂的专一性:可以理解为一种催化剂对某一种物质具有催化作用,但对另外的物质就没有催化作用或抑制作用。催化剂的选择性:指在能发生多种反应的反应系统中,同一催化剂促进不同反应的程度的比较。实质上是反应系统中目的反应与副反应间反应速度竞争的表现,它们与这些反应的特性、促成这些反应的活性中心的活性、反应条件等有关。以上两点说明了催化剂专一性与选择性在化学应用中具有鲜明的表现,这两种性质是紧密相关的又不尽相同。贵金属均相催化剂对其表面积和孔容孔径都有一定的要求。黄浦区自有品牌贵金属均相催化剂科研进展
尽管非均相催化剂效率不及贵金属均相催化剂,但是实际上工业上90%的催化过程都是非均相催化,而且现在研究的趋势就是尽可能的利用非均相催化流程代替均相催化流程。这其中的重要原因就在于,非均相催化剂在流程组织上有无语伦比的优势——那就是非均相催化剂容易回收,甚至不需要回收。均相催化剂是直接融入体系内的,因此在反应结束以后我们很难将催化剂从体系内分离出来。而非均相催化剂者非常容易通过过滤,离心,分液(液液非均相过程)与反应底物分离,在某些情况下可以直接将催化剂固定于反应器内,在这种情况下,理论上不需要外加催化剂与体系的分离单元。长宁区实验室贵金属均相催化剂放大生产如要长期存放贵金属均相催化剂,应当远离潮湿的墙和地板。
对于能做贵金属均相催化剂的金属而言,一般需要其有较丰富的电子性质,有较大容易变形的电子云,这样利于接触反应物,同时松散的电子云也利于反应的产物的离去。因此,过渡金属(Ni、Pt、Pd、Ru)具有较好的催化性能,而主族金属作为催化剂的主要活性中心较少,因为主族金属元素倾向于失去或得到电子形成稳定,相对惰性的电子结构,不利于和反应底物发生作用。比如,Li,Na,K,Mg,Ca等,因而不能作为催化剂的主要活性成分。当然有些场合可以作为添加剂存在,改进催化剂的性能。
贵金属均相催化剂加氢处理过程中重油中的金属杂质会逐渐沉积在催化剂表面并堵塞微孔、降低表面积,终而导致催化剂的一直失活。此外,由于反应器顶部产生板结层而使压降骤增,常常被迫进行催化剂撇头除渣甚至装置停车。在加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)催化剂前装填加氢脱金属(HDM)催化剂可以解决这些问题。催化剂之所以需要固定化,主要还是为了方便催化剂与反应体系的分离。单纯从反应效率来看,非均相催化剂比不上均相催化剂,但是作为化工生产,我们都是从化工流程的角度对一些问题进行考量的。一般情况下,我们更加重视催化剂的分离,这就导致了目前90%以上的催化过程都常用非均相催化,也就是要将催化剂固定在载体上。贵金属均相催化剂可以节约时间成本。
贵金属均相催化剂化工厂的有效操作很大程度上取决于催化剂的使用状况。而使用状况除了与具体催化条件如气体流动,温度,压力调控有关系,催化剂的正确装填也至关重要。因此,从一个工厂设计和基建筹划阶段,就应当考虑到贵金属均相催化剂的处理,比如,合适的人孔,附属平台,起重杆,溜槽,筛子,漏斗等。整体式思考工厂,才不会在图纸层面出现大的偏差。贵金属均相催化剂的装填,装填首先考虑存放问题,然后是搬运问题,还要考虑使用前的筛分问题,较后才是装填在反应器内。贵金属均相催化剂催化反应发生在活性组分表面。青浦区新型贵金属均相催化剂研发
贵金属均相催化剂接枝技术是通过形成共价键将金属配合物引入固体表面。黄浦区自有品牌贵金属均相催化剂科研进展
设计这样的贵金属均相催化剂仍存在很大的困难。例如合成气直接制二甲醚的工业过程中常用的铜/氧化锌基催化剂,虽然具有很高的活性,但铜在长时间反应过程中的“烧结”问题通常会降低其性能。“烧结”是一个让很多科研工作者头晕的话题。“烧结”是指催化剂在高温(有时还有特殊的气氛)情况下,经过一段时间后载体的微观结构发生变化,如孔结构坍塌、表面积急剧减小或者负载的活性组分在高温条件下发生晶粒长大的现象,较终导致催化剂老化,逐渐失去活性。黄浦区自有品牌贵金属均相催化剂科研进展
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